Regolazione Frequenza Potenza di due Aree interconnesse con Implementazione del Controllo Ottimo

Il presente elaborato di Tesi si pone come obbiettivo principale l’analisi e lo sviluppo di nuove tecniche di controllo di due parametri fondamentali del panorama elettrico mondiale: la Frequenza e la Tensione. La prima parte della Tesi è incentrata sulla descrizione del Sistema Elettrico nazionale e sulle metodologie di controllo utilizzate allo scopo di ottenere una gestione soddisfacente della rete nazionale o parte di essa. Una volta compresi gli argomenti di interesse e le grandezze fondamentali del sistema da analizzare, la seconda parte dell’elaborato è stata impostata sullo studio di una modellistica appropriata per i sistemi di potenza che ha lo scopo di simulare il più realisticamente possibile una parte della rete. Si è deciso di analizzare il panorama lombardo visto che è una delle regioni più avanzate dal punto di vista industriale nello scenario nazionale. Nell’ultima parte della Tesi, nonché la più significativa, viene affrontato il problema della progettazione del controllo ottimo. Mediante l’ausilio di Matlab & Simulink sono riuscito a sviluppare una tecnica di controllo, comunemente chiamata LQR, che permette di gestire in maniera ottimale ed efficiente la parte di rete analizzata. Vengono inoltre messi a confronto i risultati di quest’ultima sezione con quelli ottenuti tramite i metodi di regolazione classici tutt’ora utilizzati dal gestore della rete nazionale. Nella Tesi è stato preso in considerazione, come caso applicativo del sistema di potenza, l’insieme delle centrali termoelettriche e idroelettriche della Lombardia (distinguendole a seconda della tipologia dell’impianto sfruttato per la produzione di energia). Sono state comprese ed analizzate le equazioni fisiche che descrivono i sistemi in esame, ricavandone quindi il modello matematico complessivo. Una volta verificata l’attendibilità dei modelli si è deciso di arricchirli con lo scopo di ottenere, per ognuno di essi, un modello il più completo possibile che rispecchi realisticamente la realtà in cui viviamo.