Thesis etd-05302020-162441 |
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Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
MANNUCCI, BENEDETTA
URN
etd-05302020-162441
Thesis title
Controllo di sistemi di accumulo in sistemi elettrici con elevate quote di produzione da fonti rinnovabili
Department
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Course of study
INGEGNERIA ELETTRICA
Supervisors
relatore Prof. Barsali, Stefano
relatore Ing. Petretto, Giacomo
relatore Ing. Petretto, Giacomo
Keywords
- inerzia sintetica
- modellazione Simulink con Simscape
- PLL (Phase - Locked Loop)
- regolazione primaria di frequenza
- rete estesa
- sistemi di accumulo
- VSM (Virtual Synchronous Machines)
Graduation session start date
15/06/2020
Availability
Full
Summary
La questione ambientale sta portando ad una continua crescita di produzione di energia elettrica proveniente da impianti a fonte rinnovabile quali fotovoltaico ed eolico, le quali ad oggi non partecipano alla regolazione primaria e non presentano masse rotanti che possano opporsi agli squilibri in rete. Una possibile soluzione è legata all’utilizzo di sistemi di accumulo che possono, in caso di necessità, erogare o assorbire energia dalla rete, comportandosi come carico o come generatori. Nel presente lavoro è stata modellizzata una rete estesa tramite l’utilizzo del software Simscape Electrical di Simulink ed è stata effettuata una valutazione degli effetti dell’introduzione di sistemi di accumulo sulla regolazione di frequenza al ridursi dell’inerzia di rete. Il sistema di controllo di tali accumulatori è stato implementato secondo due logiche al fine di confrontare i risultati: derivata di frequenza e VSM.
The increasing penetration of power generation from renewable energy sources poses serious challenges to the development of future power systems. Photovoltaic and wind power plants, in fact, do not participate on primary frequency regulation and do not have rotating inertia to oppose to load-generation balance disturbances. Energy storage systems may overcome this issue since they can act both as generators (thus, supplying energy from the grid) or as loads (thus, absorbing energy). In this work, a model for an extended grid has been proposed. The effects on the frequency response when introducing energy storage systems and decreasing the grid inertia are evaluated via simulations in Simscape Electrical (Simulink®). The controller of such systems was implemented according to both the frequency derivative and the VSM logics for comparison.
The increasing penetration of power generation from renewable energy sources poses serious challenges to the development of future power systems. Photovoltaic and wind power plants, in fact, do not participate on primary frequency regulation and do not have rotating inertia to oppose to load-generation balance disturbances. Energy storage systems may overcome this issue since they can act both as generators (thus, supplying energy from the grid) or as loads (thus, absorbing energy). In this work, a model for an extended grid has been proposed. The effects on the frequency response when introducing energy storage systems and decreasing the grid inertia are evaluated via simulations in Simscape Electrical (Simulink®). The controller of such systems was implemented according to both the frequency derivative and the VSM logics for comparison.
File
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