CARATTERIZZAZIONE E MINIMIZZAZIONE DEI DISTURBI INDOTTI DA UNA MICRORETE SULLA RETE DI DISTRIBUZIONE

Le attuali preoccupazioni per il cambiamento climatico e la sicurezza energetica, rendono prioritaria la transizione dalle fonti energetiche fossili a quelle rinnovabili per la produzione di energia elettrica. Il che offre vantaggi significativi in termini ambientali ma mette a rischio la stabilità dell’attuale sistema elettrico, che non è predisposto ad accogliere fonti rinnovabili oltre una certa soglia, a causa della loro natura variabile e intermittente. Per facilitare l'integrazione delle energie rinnovabili, si stanno sviluppando le microreti che offrono vantaggi sia al sistema elettrico che agli utenti finali, ma la loro interazione con le reti di distribuzione necessita di ulteriori studi. Questa tesi esamina sperimentalmente i disturbi generati da una microrete sulla rete di distribuzione e propone soluzioni deterministiche per la loro minimizzazione. Il lavoro inizia con una panoramica sulle microreti, i disturbi che esse possono generare, le cause e i problemi correlati, nonché le strategie di mitigazione adottate fino ad oggi. Lo studio si concentra sulla caratterizzazione dei disturbi causati da una microrete, analizzando le fluttuazioni della potenza attiva con l’impiego di grafici, indicatori, analisi in frequenza ed analisi statistiche. Le metodologie proposte sono studiate utilizzando dati e simulazioni inerenti la microrete PrInCE del Politecnico di Bari. La tesi si colloca all'interno di un contesto ampio e in continua evoluzione, cercando di estendere quanto già presente in letteratura, che spesso si concentra sullo studio dei disturbi analizzando le forme d'onda di tensione e corrente, invece che di potenza. Inoltre, nel caso di analisi della potenza, sono comunemente utilizzati tempi di campionamento lunghi, non idonei ad osservare le fluttuazioni rapide presenti. Nella tesi si presenta una strategia di controllo innovativa per la mitigazione dei disturbi, derivante dalla precedente analisi. I risultati ottenuti indicano che le microreti, se gestite adeguatamente, possono ridurre gli impatti delle fonti di disturbo, migliorando la cooperazione tra risorse di generazione e carichi. Le analisi statistiche introdotte possono essere strumento di supporto alla progettazione delle microreti, poiché la mitigazione dei disturbi comporta un miglioramento della Power Quality, a discapito di un maggiore impegno in termini di potenza ed energia per i dispositivi impiegati a tale scopo. Questi sforzi si traducono in costi di investimento e operativi maggiori, pertanto, un possibile sviluppo futuro potrebbe prevedere la creazione di un algoritmo di ottimizzazione che bilanci benefici e costi, affiancando strategie di controllo innovative. Potrebbe, peraltro, essere interessante prevedere l’integrazione dell'algoritmo proposto con quelli classici di dispacciamento economico e sicurezza operativa. Maggiore completezza si otterrebbe estendendo l’analisi a tutte le fonti presenti in una microrete. In conclusione, questa tesi propone una metodologia alternativa per l’analisi e la mitigazione dei disturbi nei sistemi elettrici, con l'obiettivo di aumentarne l’efficienza e favorire l’integrazione delle fonti energetiche rinnovabili. Questo studio rappresenta un passo significativo verso reti elettriche più resilienti e sostenibili, promuovendo un futuro energetico più verde ed efficiente.