Strategie di controllo per l'alimentazione di microreti in corrente continua

The great development of power electronics devices, combined with the advent of renewable sources and energy storage systems, has made the need to revolutionize the electrical system, with a look of interest in DC, visas the numerous advantages that presents compared to AC. In particular in this thesis it will be shown the need of military ships, which require complex electrical systems, to realize electrical systems on board which integrate sections in direct current and sections in alternating current, to provide a high quality of power to the various loads present on board, and ensure redundancy. It is in fact increasingly widespread the need, both on board ships that on land installations, to integrate DC systems to the alternating current grid, through the realization of DC microgrids interfaced to the AC network through a Front- End Converter which manages their operation. The purpose of this thesis is to study the possibility of realizing DC microgrids fed by two AC grid with two different Front End Converter. In particular it will be paid attention to the control strategies to be adopted for the two converters to ensure that the system functions properly, and will be proposed two solutions that will be analyzed in detail through simulations made in Matlab-Simulink with SimPowerSystem toolbox, and finally will be compared to determine which is the best solution to be adopted.

Il grande sviluppo che ha avuto l’elettronica di potenza, unito all’avvento della generazione da fonti rinnovabili e dei sistemi d’accumulo, ha reso la necessità di rivoluzionare il sistema elettrico, con uno sguardo d’interesse verso la corrente continua, visti i numerosi vantaggi che presenta rispetto all’alternata. In particolare in questa tesi verrà mostrata l’esigenza per le navi militari, che richiedono complessi impianti elettrici, di realizzare sistemi elettrici di bordo che integrino al loro interno sezioni in corrente continua e sezioni in corrente alternata, per fornire un’alta qualità di alimentazione ai diversi carichi presenti a bordo, e garantire una certa ridondanza. È sempre più diffusa infatti l’esigenza, sia a bordo delle navi che per gli impianti terreni, di integrare sistemi in corrente continua alla rete elettrica in corrente alternata, attraverso la realizzazione di microreti in corrente continua interfacciate alla rete in alternata attraverso un Front-End Converter che ne gestisce il funzionamento. Lo scopo di questa tesi è quello di studiare la possibilità di realizzare microreti in corrente continua alimentate da due reti in alternata tramite due diversi Front-End Converter. In particolare verrà posta l’attenzione sulle strategie di controllo da adottare per i due convertitori affinché il sistema funzioni correttamente, e verranno proposte due soluzioni che saranno analizzate nel dettaglio attraverso simulazioni fatte in ambiente Matlab-Simulink, per poi confrontarle e stabilire quale sia la strategia migliore da adottare.