Materiale esame Generazione ed Accumulo di Energia Elettrica da Fonti Rinnovabili

Generazione ed

Accumulo da

Fonti Rinnovabili

Riassunti Lezioni A.A. 2018/19

Sommario

Section 1 ............................................................................................................................................................ 1

Introduzione alle Microgrid ........................................................................................................................... 1

Sistema di controllo (PMS/EMS) - Power Management System ................................................................... 1

Controllo di una rete autonoma (in isola) ..................................................................................................... 2

Controllo con l'inverter .................................................................................................................................. 3

Controllo di potenza dell’inverter ............................................................................................................. 3

Trasformazione ...................................................................................................................................... 4

0

Trasformazione dq ......................................................................................................................................... 5

Section 2A ......................................................................................................................................................... 7

Power converters for RE applications ........................................................................................................... 7

6-Pulse rectifiers ............................................................................................................................................ 7

12 pulse rectifiers (q =12) .............................................................................................................................. 9

s

Phase currents (I =const) ........................................................................................................................... 9

d

Transformers with zig-zag secondary winding ........................................................................................ 10

18-24 Pulse Rectifiers .................................................................................................................................. 12

Applications of rectifiers

.............................................................................................................................. 12

Uncontrolled rectifier/inverter ................................................................................................................ 12

Uncontrolled rectifier (HV)/inverter ........................................................................................................ 13

Section 2B ........................................................................................................................................................ 14

Voltage source inverter – 2 levels ............................................................................................................... 14

Sinusoidal modulation (SinusoidalPWM) ................................................................................................ 14

Current control at the generator side ..................................................................................................... 16

Multilevel converters................................................................................................................................... 17

Diode-clamped configuration (NPC) ........................................................................................................ 18

Cascaded H Bridge (CHB) ......................................................................................................................... 20

Applicazioni dei convertitori multilivello - AC/DC/AC “Full Inverter” ......................................................... 22

Section 2C ........................................................................................................................................................ 23

AC/AC Converters ........................................................................................................................................ 23

Cicloconverter.......................................................................................................................................... 23

Matrix Converter ..................................................................................................................................... 24

AC/AC Voltage and Phase Regulators ...................................................................................................... 25

DC/DC Regulators ........................................................................................................................................ 26

DC/DC Bi-Directoinal Converter .............................................................................................................. 27

Isolated DC/DC Converters ...................................................................................................................... 28

Section 3A ....................................................................................................................................................... 33

Steady-state operation – Funzionamento a regime .................................................................................... 33

Loss Modeling – modellizzazione delle perdite ........................................................................................... 33

Example (Wind Generator) .......................................................................................................................... 35

Dynamic model - Modellizzazione dinamica ............................................................................................... 36

Self and mutual inductances ....................................................................................................................... 37

Dq (park transformation) – trasformazione dq per le macchine rotanti .................................................... 39

Voltage equation – Definizione dell’equazione della tensione ................................................................... 40

E.M. torque and stator power ..................................................................................................................... 41

Section 3B ........................................................................................................................................................ 42

Induction Generators (IGs) – Generatori ansincroni ................................................................................... 42

SCIG active parts – Punto di vista costruttivo ............................................................................................. 42

Equivalent circuit – circuito equivalente ..................................................................................................... 43

Torque curve – caratterista meccanica ....................................................................................................... 44

Fixed-speed grid - connected plants - ......................................................................................................... 45

Struttura di un impianto di generazione basato su generazione asincrono a gabbia. ............................ 45

Soft start operation – Operazione di soft start ....................................................................................... 45

Issues related to parallel connection – problemi legati al parallelo ....................................................... 46

Pole changing SCIG .................................................................................................................................. 47

Problemi legati all'uso del cambio poli .....