Nowadays, the widespreading amount of Renewable Energy Sources (RES), the growth of energy consumption and new user needs represent the elements of drastic transformation of the electricity system. EU's 2030 targets aim to engage with climate change, promoting smart electrification of systems to achieve efficiency and to better integrate the Dispersed Generation promoting Smart Grid diffusion. While the transmission system has a very advanced architecture, the focus of this work is on the Distribution Network management, where a lot of efforts are still needed to guarantee a high reliability. Through Resolution 646/15, the Italian Energy Authority (ARERA) prescribed a set of guidelines to manage effectively the MV/LV network introducing observability and voltage regulation services. A tool in this direction is represented by advanced Distribution Management Systems (DMS), constituted by a set of software components to monitor and control the network and to optimize its behavior. The present work describes the main technical characteristics of Prati di Vizze project, activated by Alperia, energy provider of the Italian Autonomous Province of Bolzano, in collaboration with Edyna (the local DSO) and Politecnico di Milano. The smart components of the studied MV network give the DSO all the preliminary instruments to perform evaluations and forecast for the future state of the grid. From the deep investigation carried on through the development and the use of the software architecture, the effects that these tools provide, clearly demonstrate their importance and their positive contribution. For instance, through the power flow calculations performed on the network model, local DSO could identify possible congestions, check the amount of power generated or test innovative logics. A possible application for distribution systems could be the real-time monitoring of the network behavior and forecasting of the future state of the network. The thesis work provided the development and test of software libraries for a DMS to manage the network of Vizze valley, in this context were investigated power regulating logics on the voltage profile of the grid. The whole system response is evaluated in scenarios of maximum load and maximum generation.
Al giorno d'oggi, la diffusa quantità di Fonti di Energia Rinnovabile (FER), la crescita del consumo di energia e le nuove esigenze degli utenti rappresentano gli elementi di una drastica trasformazione del sistema elettrico. Tra gli obiettivi dell'UE per il 2030 che mirano ad affrontare il cambiamento climatico, vi è la promozione dell'elettrificazione intelligente dei sistemi per raggiungere l'efficienza e integrare meglio la generazione diffusa promuovendo la diffusione delle smart grid. Mentre il sistema di trasmissione ha un'architettura molto avanzata, questo lavoro si concentra sulla gestione delle reti di distribuzione, dove molteplici migliorie dovranno essere implementate per garantire un'alta affidabilità. Attraverso la diffusione della Delibera 646/15, l'Autorità Italiana per l'Energia (ARERA) ha prescritto una serie di linee guida per gestire efficacemente la rete MT/LT introducendo servizi di osservabilità e regolazione della tensione. Lo strumento di sviluppo di sistemi avanzati di gestione della rete è rappresentato dagli Smart Distribution Systems, che costituiscono un insieme di componenti software per monitorare e controllare la rete e per ottimizzarne il comportamento. Il presente lavoro descrive le principali caratteristiche tecniche del progetto Prati di Vizze, attivato da Alperia, il fornitore di energia della Provincia Autonoma Italiana di Bolzano, in collaborazione con Edyna (il distributore locale) e il Politecnico di Milano. Le componenti smart di questa rete MT forniscono al DSO tutti gli strumenti preliminari per effettuare valutazioni e previsioni per il futuro stato della rete. Dall'indagine condotta attraverso lo sviluppo e l'uso dell'architettura software, gli effetti che questi strumenti forniscono dimostrano chiaramente la loro importanza e il loro contributo positivo. Ad esempio, attraverso i calcoli di power flow effettuati sul modello della rete considerata, il DSO potrebbe individuare eventuali congestioni, verificare la quantità di potenza generata o testare logiche innovative. Il lavoro di tesi ha previsto lo sviluppo e il test di librerie software per un DMS atto a gestire la rete della Val di Vizze, in questo contesto si è investigato l'impatto delle logiche di regolazione della potenza reattiva sul profilo di tensione della rete. La risposta dell'intero sistema è stata analizzata in scenari di massimo carico e massima generazione.
Smart distribution management systems : a novel approach tested in the Prati di Vizze project
LAZZARI, STEFANO
2018/2019
Abstract
Nowadays, the widespreading amount of Renewable Energy Sources (RES), the growth of energy consumption and new user needs represent the elements of drastic transformation of the electricity system. EU's 2030 targets aim to engage with climate change, promoting smart electrification of systems to achieve efficiency and to better integrate the Dispersed Generation promoting Smart Grid diffusion. While the transmission system has a very advanced architecture, the focus of this work is on the Distribution Network management, where a lot of efforts are still needed to guarantee a high reliability. Through Resolution 646/15, the Italian Energy Authority (ARERA) prescribed a set of guidelines to manage effectively the MV/LV network introducing observability and voltage regulation services. A tool in this direction is represented by advanced Distribution Management Systems (DMS), constituted by a set of software components to monitor and control the network and to optimize its behavior. The present work describes the main technical characteristics of Prati di Vizze project, activated by Alperia, energy provider of the Italian Autonomous Province of Bolzano, in collaboration with Edyna (the local DSO) and Politecnico di Milano. The smart components of the studied MV network give the DSO all the preliminary instruments to perform evaluations and forecast for the future state of the grid. From the deep investigation carried on through the development and the use of the software architecture, the effects that these tools provide, clearly demonstrate their importance and their positive contribution. For instance, through the power flow calculations performed on the network model, local DSO could identify possible congestions, check the amount of power generated or test innovative logics. A possible application for distribution systems could be the real-time monitoring of the network behavior and forecasting of the future state of the network. The thesis work provided the development and test of software libraries for a DMS to manage the network of Vizze valley, in this context were investigated power regulating logics on the voltage profile of the grid. The whole system response is evaluated in scenarios of maximum load and maximum generation.| File | Dimensione | Formato | |
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