Razionale

La ricerca "Studio, sviluppo e validazione di metodi e strumenti innovativi per la gestione di reti di distribuzione attive con generazione da fonte rinnovabile" - sinteticamente descritta dall’acronimo SmartGen - intende individuare ed implementare soluzioni impiantistiche e di controllo per una gestione intelligente di reti di distribuzione attive, cioè con presenza di risorse di generazione distribuita, di accumulo, con la possibilità di controllare il carico e nel rispetto dei vincoli tecnici ed economici.

Essa contribuirà alla definizione dell’architettura di un gestore centralizzato (DMS) di porzioni di reti elettriche di distribuzione, capace di gestire problemi di ottimizzazione, di controllo dei flussi di potenza, della tensione e di fornitura dei servizi ausiliari da generazione rinnovabile diffusa e dal carico. Si svilupperanno logiche di controllo di dispositivi compensatori per la mitigazione dei disturbi. Si tratteranno anche situazioni di possibile emergenza e ripristino del servizio. Si studieranno e proporranno sistemi innovativi di comunicazione e protezione. Infine si opererà la messa a punto e la validazione di alcuni modelli di reti elettriche di distribuzione con generazione distribuita per la validazione su simulatore di reti elettriche e in sito sperimentale da definire e scegliere nel corso del progetto. Si intende anche contribuire all’analisi e alla verifica di scenari che includano azioni di interfaccia con il mercato elettrico.

Il progetto intende proporre ed implementare una architettura di DMS – Distribution Management System per la gestione dei sistemi elettrici di distribuzione. Sebbene il controllo si basi su una struttura gerarchica, è necessario utilizzare un approccio decentrato, con una certo grado di autonomia dei controllori di livello inferiore. Questa architettura è in linea con il cambiamento di paradigma di produzione dell’energia che evolve dal sistema tradizionale, basato sui combustibili fossili e centralizzato ad un sistema con Generazione Distribuita (GD) basato su fonti di energia rinnovabili come eolico o solare.

The scenario of electricity distribution networks has significantly changed in the last decade. Passive power networks were designed to transmit power from generation sources (large nodes with production plants using fossil and nuclear fuels) to points of consumption, usually covering long distances. Deregulation of electricity markets, sustainable development, use of cleaner fuels, development of distributed generation (DG) technology and investments in renewable energy sector have steered electrical system solutions towards the inclusion of active energy distribution. Active power networks imply the presence of small and medium size generators (often with random production characteristics - solar, wind, etc.) participating in the electricity market as actors having flexible load characteristics – also in relation to the price of energy. The extensive penetration of DG within medium (MV) and low voltage (LV) distribution networks has significantly altered the principles of operation and management of the electricity system, as the line between energy producers and consumers has become blurred. DG, for particular renewable energy characterized by intermittent operation, may also play a role in the provision of ancillary services on the distribution networks, linked both to the provision of active and reactive power. SmartGen will propose electric power and control system solutions for an intelligent management of generation and electric loads in active distribution networks equipped with small and medium size generators and storage units so as to meet technical and economic constraints. SmartGen will define the architecture of a Distribution Management System (DMS) for portions of electric distribution networks capable of managing problems of optimization, power flow control, voltage control, supply of auxiliary services from distributed generators and loads:
  >>  control logics for compensation devices will be developed in order to mitigate grid disturbances;
  >>  possible emergency conditions and restoration procedures will be analyzed;
  >>  innovative protections systems will be analyzed and proposed.

Finanziamento

SmartGen è finanziato dalla Cassa conguaglio per il settore elettrico (CCSE), un ente pubblico non economico che, in qualità di "ente tecnico della contabilità dei sistemi energetici", svolge da oltre 35 anni attività nei settori elettrico e gas con competenze in materia di riscossione delle componenti tariffarie e di gestione ed erogazione di contributi pubblici al fine di garantire, anche mediante interventi di perequazione, il funzionamento dei sistemi in condizioni di concorrenza, sicurezza ed affidabilità.

Il finanziamento è erogato nell’ambito della Ricerca di Sistema, finalizzata all'innovazione del sistema elettrico ed allo sviluppo della compatibilità ambientale, della sicurezza ed economicità, tramite un sistema di finanziamenti non discriminatorio e conforme ai principi comunitari in materia di aiuti alla ricerca e sviluppo.