Tecniche di controllo della frequenza di rete per inverter per energy storage

La tendenza del sistema di distribuzione dell'energia elettrica è quella di un continuo aumento percentuale di risorse connesse alla rete tramite convertitori elettronici, in particolare la sostituzione della generazione classica tramite macchine sincrone con risorse rinnovabili inverter-based come eolico, fotovoltaico e battery storage è causa di una riduzione delle masse rotanti presenti nella rete, questo corrisponde al decadimento dell'inerzia complessiva della rete. Una panoramica sulla condizione di rete con bassa inerzia ed il suo impatto sulla stabilità della rete, in particolare sulla stabilità della frequenza, è analizzata in questo lavoro di tesi. Una possibilità per mantenere il funzionamento stabile del sistema elettrico nonostante l'evoluzione della rete è quello di sfruttare le risorse inverter-based, che grazie alla "fast frequency response" possono rispondere molto più velocemente rispetto alla risposta meccanica tradizionale dei generatori convenzionali, riducendo la necessità dell'inerzia. Le principali tecniche di supporto della frequenza di rete per inverter sono state analizzate e testate in simulazione. Successivamente si è scelto di approfondire la tecnica grid following "Virtual Synchronous Generator". Si è prima implementato l'algoritmo in simulazione col software Powerfactory, successivamente si è passati all'approccio SIL (Software-in-the-Loop) dove il software che implementa l'algoritmo di supporto della rete è stato integrato nel modello della macchina reale. Infine si è passati al test nel sistema reale sfruttando l'energy storage Socomec, un generatore diesel per generare la rete e carichi resistivi. In questo set-up sperimentale è stata valutata l'efficacia nel supporto della frequenza di rete da parte dell'algoritmo preso in considerazione.