Il numero sempre maggiore di converter-interfaced generator (CIG) ha cambiato (e sta ancora cambiando) i moderni sistemi di alimentazione. Questa evoluzione è stata favorita da due processi diversi, anche se complementari: la diffusione su larga scala di generatori alimentati da fonti rinnovabili, come radiazione solare e vento, e la maggiore consapevolezza degli utenti finali in materia di efficienza energetica.

Dal punto di vista della rete, la sostituzione degli impianti di generazione convenzionali con i CIG ha un impatto maggiore del previsto. I CIG dovrebbero sostituire l’inerzia che stanno gradualmente contribuendo a eliminare. Inoltre, quando i generatori convenzionali diventano troppo pochi, i CIG dovrebbero anche impostare e mantenere la frequenza per l’intero sistema elettrico. La fattibilità di un sistema elettrico basato sui convertitori  elettronici è stata recentemente valutata e la conclusione a cui si è giunti è che uno scenario con il 100% di CIG potrebbe essere realizzabile.

Tuttavia, tutti gli studi esistenti hanno analizzato a fondo la stabilità dei sistemi di controllo dei convertitori presupponendo che la rete si trovasse in condizioni quasi ideali (modellata come tre generatori di tensione collegati al convertitore per il tramite di impedenze equivalenti) o composta da un numero limitato di nodi. Queste ipotesi semplificative erano giustificate dallo scopo delle ricerche. Tuttavia, poco è stato detto nel caso della presenza contemporanea di più CIG collegati a una rete complessa. Quando si studiano tali reti, di solito i convertitori di potenza vengono sostituiti dai loro modelli medi. Ciò riduce l’onere computazionale ma riduce anche la risoluzione dei risultati, in quanto alcuni comportamenti dinamici potrebbero non essere rilevati.

SCooPS (Stability of converter-dominated power systems) intende colmare questa lacuna. In particolare, gli obiettivi sono:

• analizzare la stabilità della rete quando più CIG sono collegati a una rete complessa;
• analizzare come le interazioni tra i diversi controllori dei CIG e gli altri componenti del sistema elettrico possono influenzare la stabilità complessiva;
• fornire soluzioni di controllo stabilizzanti in grado di risolvere eventuali problemi di stabilità risultanti dall’analisi.

L’analisi di stabilità e la progettazione del controllo saranno valutate mediante simulazioni hardware-in-the-loop, in cui versioni prototipali reali di CIG saranno realizzate e incluse in test di simulazione altamente dettagliati.

La ricerca sarà condotta in collaborazioni con le Unità dell’Università degli Studi di Genova, diretta dal Prof. Federico Silvestro, e dell’Università Campus Bio-Medico di Roman, diretta dal Dr. Francesco Conte.