Studio e modellazione di una porzione della rete di trasmissione elettrica italiana

Abstract

This work is part of a broader research project commissioned by a private company, aiming to model various future scenarios for the entire Italian transmission grid. This thesis focuses on the modeling within the DIgSILENT PowerFactory environment and the study of the Sicilian transmission network across two different time horizons, 2028 and 2035, under various operating scenarios, with the goal of evaluating the future network evolutions planned in the National Development Plan. The first part of the paper describes the modeling process. Subsequently, the scenarios and results obtained from quasi-dynamic simulations using AC and DC Load Flow calculations are presented, aiming to study the effect of wind power plant participation in voltage regulation in 2028 and the impact of the Tyrrhenian Link on the Sicilian grid in 2035. According to the results obtained from the developed model, the participation of wind plants in regulation, in the 2028 scenario for the Sicilian grid, does not lead to significant benefits. The results for the 2035 scenario demonstrate that the inclusion of the Tyrrhenian Link reduces the loading levels of the 220 kV transmission lines, consistent with expectations, but also systematically increases the loading of the 380 kV lines beyond their nominal limits.

Questo lavoro si colloca all’interno di un progetto di ricerca più ampio, commissionato da un’azienda privata, con l’obiettivo di modellare differenti scenari futuri dell’intera rete di trasmissione italiana. Il presente lavoro di tesi ha riguardato la modellazione in ambiente DIgSILENT PowerFactory e lo studio della rete di trasmissione siciliana su due differenti orizzonti temporali, il 2028 e il 2035, in differenti scenari operativi, con l’obiettivo di valutare le future evoluzioni della rete previste dal Piano di Sviluppo. Nella prima parte dell’elaborato è descritto il processo di modellazione. Successivamente sono presentati gli scenari e i risultati ottenuti da simulazioni quasi-dinamiche mediante i calcoli di AC Load Flow e DC Load Flow con l’obiettivo di studiare l’effetto della partecipazione degli impianti eolici alla regolazione della tensione nel 2028 e l’impatto sulla rete siciliana del Tyrrhenian Link nel 2035. Secondo i risultati ottenuti dal modello costruito, la partecipazione degli impianti eolici alla regolazione, nello scenario previsto per la rete siciliana al 2028 non porta a benefici apprezzabili. I risultati ottenuti dallo scenario previsto al 2035 hanno dimostrato come l’inserimento del Tyrrhenian Link porti ad abbassare il livello di carico delle linee a 220 kV della rete di trasmissione, coerentemente con quanto prospettato, ma anche ad alzare sistematicamente il livello di carico delle linee a 380 kV oltre i limiti nominali.