Utilizzo intelligente delle risorse di rete
Dato che la produzione di elettricità è sempre più decentrata, continua a crescere la necessità di gestire le fluttuazioni in modo intelligente. I dati in tempo reale riguardanti i modelli di carico sono essenziali affinché i fornitori di utenze possano osservare come funziona la propria rete per apportare le necessarie modifiche se, per esempio, uno dei componenti è sovraccarico o la qualità della fornitura non soddisfa i requisiti dei clienti. Senza dati dettagliati è quasi impossibile individuare problemi e determinare la loro causa. Il progetto IDE4L (Ideal grid for all), finanziato dall’UE, è stato lanciato con l’obiettivo di progettare e dimostrare concetti innovativi per la gestione della distribuzione in reti che integrano fonti energetiche rinnovabili (FER). Un obiettivo secondario era quello di migliorare l’affidabilità delle tradizionali reti di distribuzione. L’architettura delle reti intelligenti “L’automazione delle reti di distribuzione include tutta la catena, dai sistemi di informazione dei centri di controllo e dall’automazione della sottostazione, fino ai sistemi di gestione dell’energia delle abitazioni,” spiega il coordinatore scientifico del progetto, il prof. Sami Repo dell’Università Tecnologica di Tampere, in Finlandia. “Il concetto di automazione sviluppato in IDE4L ruota intorno a tre punti: in primo luogo, il controllo gerarchico e decentrato sull’automazione della rete di distribuzione in base a standard internazionali, in secondo luogo la virtualizzazione e l’aggregazione delle risorse energetiche distribuite (distributed energy resources, DER), e infine l’utilizzo su larga scala delle DER nella gestione attiva della rete,” aggiunge. Gli aggregatori commerciali comprano e vendono energia. Collaborano con gli operatori del sistema di distribuzione (distribution system operator, DSO) per superare le limitazioni tecniche durante il funzionamento. D’altro canto, gli aggregatori possono inoltre fornire servizi di flessibilità ai DSO nonché servizi accessori agli operatori del sistema di trasmissione (transmission system operator, TSO). Individuazione dei guasti decentralizzata, isolamento e ripristino della fornitura (FLISR) “La FLISR fa parte dell’infrastruttura di automazione della distribuzione progettata e sviluppata nell’ambito di IDE4L. Gli elementi base sono dispositivi elettronici intelligenti (intelligent electronic device, IED) decentralizzati che forniscono la protezione, la selettività logica e funzionalità di selettività cronometrica di backup. Gli IED controllano gli interruttori,” osserva il prof. Repo. Gli IED comunicano orizzontalmente con gli altri dispositivi utilizzando lo standard IEC 61850. I messaggi di interblocco GOOSE (Generic object oriented substation event) sono utilizzati per la realizzazione di programmi di logica a due fasi e di selettività cronometrica, e per l’integrazione delle funzioni di controllo per i DER. La soluzione FLISR può ridurre il numero di clienti che sperimentano interruzioni di corrente in caso di guasto e isolamento della zona interessata in pochi secondi. La perdita di carico può quindi essere più breve rispetto ai programmi tradizionali con selettività logica in cui le decisioni vengono prese al centro di controllo. In un ambiente operativo reale Notevoli sforzi sono stati dedicati alla progettazione, allo sviluppo e alla verifica dei singoli componenti dell’architettura prima di effettuare il test di set secondari del sistema complessivo in un ambiente operativo reale. La verifica di singoli componenti non è stata sufficiente. I laboratori partner hanno testato diversi componenti insieme prima di portarli sul campo. Le prove sono state condotte sia in ambienti simulati che prototipo, integrando architetture, algoritmi e strumenti. Una volta convalidata l’architettura IDE4L globale, le tecnologie fornite dai laboratori di sviluppo dei partner sono state applicate a scenari di dimostrazione reali. “Sono state effettuate tre dimostrazioni sul campo da tre DSO partner, Østkraft in Danimarca, Unareti in Italia e Union Fenosa Distribution in Spagna,” osserva il prof. Repo. “Il monitoraggio in tempo reale e i casi di utilizzo del controllo hanno fornito preziose informazioni su cosa sta succedendo e su come le interazioni avverse potrebbero essere diminuite nella rete a bassa tensione.” “Il progetto IDE4L ha anche proposto di utilizzare i dati di monitoraggio per migliorare la progettazione della rete e la pianificazione della distribuzione mediante la definizione di cluster di clienti e profili più precisi. Questo sarà di grande importanza per il futuro poiché il comportamento dei clienti cambia drasticamente con un maggiore uso di FER e DER,” conclude.
Parole chiave
Reti di distribuzione elettrica, fornitura elettrica, IDE4L, fonti energetiche rinnovabili, risorse energetiche distribuite
