Emulatore di rete, analisi e simulazioni

Negli ultimi due decenni si è assistito ad una rapida evoluzione della concezione e della gestione del sistema di produzione e trasmissione dell'energia elettrica. I più stringenti vincoli ambientali e la grande rilevanza degli incentivi statali ed europei, hanno spinto grandi e piccoli produttori a investire nelle fonti energetiche rinnovabili che grazie al loro sviluppo tecnologico sono sempre più efficienti ed accessibili con costi di realizzazione e gestione sempre minori. Il numero di impianti di produzione da fonti rinnovabili è in continuo incremento e le stime per i prossimi anni confermano questa crescita. La totale potenza installata è ormai tale che il loro impatto sulla rete elettrica nazionale non è più trascurabile. Ciò porta ad un minor consumo di combustibili fossili e quindi un minor impatto ambientale, sono sorte, però, problemi che rendono difficile la previsione dei flussi di potenza in fase di Load Flow. Con la diffusione di questi impianti il sistema elettrico nazionale sta gradualmente passando da avere la produzione centralizzata e l'utilizzazione distribuita, ad avere sia la produzione che l'utilizzazione distribuite. I flussi di potenza, in passato unidirezionali, sono ormai bidirezionali con problemi per le protezioni tradizionali. Per ridurre l'entità del problema sono allo studio le cosiddette Smart Grid e sono state varate nuove norme e aggiornamenti ai codici di rete per regolamentare la gestione degli impianti di generazione da fonte rinnovabile. Per far si che questi impianti rispettino i vincoli imposti è necessario che vengano testati nelle più diverse condizioni di funzionamento possibile, e visto che ciò è difficilmente realizzabile sulla rete reale, è pratica comune realizzare degli emulatori di rete che ne replichino le dinamiche, consentendo la realizzazione di test affidabili e ripetitibili. In questa tesi verranno analizzati diversi tipi di emulatori di rete confrontandone le prestazioni e sarà proposto un metodo per la riduzione in scala di una rete elettrica in modo ottenere modelli facilmente realizzabili in laboratorio.