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Il sistema elettrico europeo si è sviluppato per decenni utilizzando i sistemi in corrente alternata a tensioni sempre crescenti man mano che cresceva il carico elettrico. A partire dagli anni 2000, però, il maggior problema dei gestori di rete nazionali e continentali è stato non tanto quello di adeguare la rete al carico, che comunque dal 2008 per via della crisi finanziaria ha subito una stagnazione come tutta l'economia mondiale, ma più che altro garantire la qualità del servizio facendo fronte all'enorme sviluppo che hanno avuto le energie rinnovabili negli ultimi anni.
In questo ambito si inseriscono a pieno titolo i sistemi HVDC, che risultano essere quelli più vantaggiosi per il trasporto di energia prodotta, anche su grande scala, da fonte rinnovabile. La necessità, nata nel Mare del Nord, di creare wind farm estese e connesse a vari stati interessati all'utilizzo dell'eolico off-shore, ha infatti dato una forte spinta allo sviluppo dei sistemi HVDC, gli unici adatti al trasporto di grosse potenze in mare per lunghe distanze (ad oggi la connessione in corrente alternata più lunga al mondo è quella tra Calabria e Sicilia e misura 54 km). Il collegamento di questi sistemi di produzione con Norvegia, Regno Unito ed Europa continentale permetterà interscambi molto superiori a quelli odierni e ciò avverrà grazie a reti magliate HVDC con supporto di tensione.
In questo contesto i sistemi HVDC, con l'aumento delle capability di tutti i componenti di elettronica di potenza, hanno avuto una nuova ribalta sia in ambito accademico, soprattutto europeo, che negli ultimi anni ha dedicato molte risorse sul tema HVDC, sia grazie alla spinta dei maggiori produttori mondiali, ABB, Siemens e Alstom in particolar modo, con lo sviluppo di stazioni di conversione a ridotto impatto ambientale e alte prestazioni nonché degli interruttori per HVDC. Oltre l'interesse tecnologico verso i sistemi in corrente continua è da notare come ci sia interesse anche politico nell'utilizzo dei sistemi in questione, in particolar modo per connettere zone ancora fuori dal sistema UCTE come alcuni paesi dell'Europa dell'est e quali incentivi siano destinati a tali infrastrutture da parte della Comunità Europea.
Si possono citare, in tal caso, i collegamenti in HVDC tra Polonia e Repubbliche Baltiche, per includerle nel mercato europeo e tra queste ultime e la Finlandia. L 'avanzamento della tecnologia verso i sistemi a tensione impressa, però, permette una maggiore flessibilità delle reti rispetto ai sistemi LCC-HVDC, in particolar modo per la capacità di controllare i flussi, sia di potenza attiva che reattiva (lavorando quindi su tutti e quattro i quadranti del piano P-Q), e per la possibilità di realizzare collegamenti multiterminale.
Proprio l'installazione di sistemi multiterminale in corrente continua all'interno di reti AC risulta di particolare interesse per una serie di possibili benefici che essi apportano al sistema complessivo.
Lo sviluppo di questa tesi mira a mettere in evidenza, sulla base di simulazioni, alcuni dei vantaggi dell'installazione di reti magliate in corrente continua all'interno di reti in corrente alternata.
Lo studio delle simulazioni effettuate sull'integrazione delle reti si basa sull'utilizzo del sistema VSC (Voltage Source Converter).
La tesi è sviluppata mettendo prima in evidenza le applicazioni a livello europeo del sistema VSC comprendendo sia quelle già in funzione che quelle in via di realizzazione, in particolar modo per la risoluzione delle congestioni presenti tra stati europei e all'interno di essi. Particolare attenzione verrà data alla descrizione di due casi attualmente in fase di ultimazione in Europa, ovvero il collegamento VSC punto-punto Italia-Francia e quello Francia-Spagna. Successivamente si analizzeranno delle reti test effettuando simulazioni orientate a verificare eventuali miglioramenti nelle condizioni di esercizio in seguito all'installazione di reti magliate VSC-HVDC.
Nello specifico verranno simulate reti con diversi livelli di complessità, analizzandone i parametri caratteristici prima e dopo l'installazione di reti VSC-HVDC. Verrà inoltre simulato il caso del controllo tramite voltage droop applicato ad una rete diversa dalla precedente,interconnessa ad una rete magliata in DC per il collegamento di una wind farm, in modo da mostrare anche in questo caso delle situazioni reali operative e attualmente in realizzazione in Europa, mostrando come la soluzione VSC sia ottimale per i casi di studio e confrontando i dati con gli articoli più recenti presenti sul tema in letteratura.