Sommario2.STUDI DI MODELLIZZAZIONE E SIMULAZIONE CHE DEVONO ESSERE SVILUPPATI DURANTE LE DIVERSE FASI DI VITA DEI SISTEMI HVDC22.1.Introduzione22.2.Tipi di studio32.2.1.Steady State Power Flow (SSPF)32.2.2.Transient Stability (TS)32.2.3.Electromagnetic Transients (EMT)42.2.4.Real Time Simulation (RTS)52.2.5.Harmonic Studies (HS)52.2.6.Short Circuit Calculation (SCC)52.2.7.Analisi dei Piccoli Segnali (Analisi degli Autovalori, EA)52.2.8.Altri studi52.3.Fasi di vita di un sistema HVDC62.4.Studi che devono essere sviluppati durante le diverse fasi di vita di un Sistema HVDC62.4.1.Studi effettuati durante la fase di Predesign72.4.2.Studi effettuati durante la fase di Offerta72.4.3.Studi effettuati durante fase Post Award7Studi per il dimensionamento dei componenti8Studi per lintegrazione del sistema8Factory Acceptance Tests (FAT)82.4.4.Studi effettuati durante la fase di Commissioning82.4.5.Studi sviluppati durante il funzionamento dei sistemi HVDC9Studi relativi alla pianificazione e al funzionamento del sistema9Analisi post-guasto e rimedi correttivi9Studi per la pianificazione degli interventi nella riconfigurazione del sistema92.4.6.Tabella riassuntiva9

2. STUDI DI MODELLIZZAZIONE E SIMULAZIONE CHE DEVONO ESSERE SVILUPPATI DURANTE LE DIVERSE FASI DI VITA DEI SISTEMI HVDC2.1. IntroduzioneLapproccio generale che viene seguito attualmente per lanalisi di una generica situazione di studio prevede due fasi fondamentali: Creazione del modello Simulazione importante osservare che, per lanalisi di sistemi complessi, la creazione del modello non pu prescindere dal tipo di studio che deve essere effettuato. Infatti, la creazione di un modello eccessivamente dettagliato per uno studio di carattere generale potrebbe comportare un dispendio inutile di tempo ed energie, per ottenere risultati molto simili a quelli che si otterrebbero con lutilizzo di un modello pi semplice; daltronde, un modello semplificato risulterebbe certamente inadeguato per sviluppare studi dettagliati.Lapproccio generale per lanalisi di una situazione di studio complessa dovr dunque prevedere una fase preliminare alle due riportate sopra, che definisca il tipo di studio che deve essere condotto, e quindi il livello di dettaglio del modello che deve essere implementato. Tipo di studio da effettuare Creazione del modello SimulazioneLo studio delle reti elettriche richiede lanalisi di situazioni estremamente complesse, ed perci necessario disporre di diversi modelli della rete oggetto di analisi, ciascuno adatto allo studio di un particolare aspetto del suo funzionamento.Ad oggi, la modellizzazione delle reti elettriche avviene utilizzando programmi software che ne permettono la rappresentazione attraverso il semplice utilizzo di una interfaccia grafica. Il modello risultante pu poi essere trattato come il sistema reale, e possono essere effettuate su di esso tutte le simulazioni che si ritengono necessarie e che competono al tipo di modello sviluppato.Data limportanza che i sistemi HVDC stanno assumendo allinterno delle reti elettriche, importante avere a disposizione una panoramica dei diversi tipi di studio che si rendono necessari per lanalisi di tali sistemi, ed il livello di dettaglio richiesto dai modelli che devono essere implementati per lo sviluppo di ciascun tipo di studio. La modellizzazione di reti elettriche che contengano sistemi HVDC richiede particolare attenzione, dal momento che i sistemi HVDC contengono dispositivi elettronici che introducono non linearit e transitori nel sistema.A livello progettuale, ad ogni fase del progetto di un sistema HVDC richiesto lo sviluppo di determinati studi e limpiego dei relativi modelli.Questo capitolo dedicato alla presentazione dei diversi tipi di studio che necessario condurre durante le fasi di vita di un sistema HVDC (par. 2.2.) e alla determinazione delle diverse fasi in cui pu essere suddivisa la vita di un sistema HVDC (par.2.3.). Infine sono evidenziati i tipi di studio che sono solitamente sviluppati in ciascuna fase di vita di un sistema HVDC, ed riportata una tabella riassuntiva che indica limportanza che ogni studio riveste durante ogni fase progettuale (par. 2.4.).2.2. Tipi di studioQuesto paragrafo riporta una panoramica degli studi che vengono effettuati dal proprietario o dal progettista durante il progetto ed il funzionamento di un sistema HVDC. Ogni tipo di studio descritto condotto utilizzando un certo modello della rete elettrica in esame. In questo paragrafo non saranno descritti tali modelli, ma saranno descritti solamente i tipi di analisi per cui sono utilizzati.Non sono presi in considerazione gli studi sui componenti che sono condotti dai costruttori: questi studi, che pur sono necessari, vengono sviluppati seguendo altre modalit di studio ed analisi (cfr. par. 2.2.8.).1. 2. 2.1. 2.2. 2.2.1. Steady State Power Flow (SSPF)Gli studi di Power Flow fanno parte degli studi preliminari sviluppati dal proprietario del progetto, con laiuto dei TSOs, e servono per identificare lesistenza di flussi di potenza che congestionano la rete elettrica, e determinare la posizione pi opportuna che il sistema HVDC pu occupare per risolvere tali congestioni.Gli studi di Power Flow sono anche necessari per valutare la quota parte di potenza reattiva che pu essere fornita ai convertitori del sistema HVDC dalla rete AC, e la quota parte di potenza reattiva che invece pu essere fornita dai filtri e dai banchi di condensatori di rifasamento installati nella prossimit della stazione di conversione. Inoltre, gli studi di Power Flow sono utilizzati per determinare quale parte del controllo della tensione pu essere ottenuto dai banchi di condensatori di rifasamento e dai filtri installati, e quale parte invece ottenuto dai sistemi di controllo del flusso di potenza reattiva di tipo moderno quali TCR, TSC, STATCOM, o dai compensatori sincroni. Gli studi di SSPF sono infine utilizzati per definire il passo di regolazione dei trasformatori a rapporto variabile e per determinare gli angoli di accensione/estinzione delle valvole dei convertitori.Una volta che il sistema HVDC in esercizio, gli studi di Power Flow sono sviluppati quotidianamente dai TSOs per pianificare gli scambi di potenza che devono avvenire tra le reti collegate in condizioni di lavoro normale.2.2.2. Transient Stability (TS)Limpiego degli studi di TS dipende molto dal tipo di rete AC cui il sistema collegato, ed il loro utilizzo tanto pi importante quanto pi la rete debole. Utilizzando i modelli sviluppati per gli studi di TS possibile analizzare i seguenti aspetti. Determinare le sovratensioni dinamiche nella tensione lato AC che si verificano in caso di interruzione del flusso di potenza mantenuto dal Sistema HVDC, e verificare che non comportino la saturazione del nucleo ferromagnetico dei trasformatori che alimentano i convertitori. Come descritto nel paragrafo 1.6.3., infatti, ad una interruzione del flusso di potenza trasportato dalla connessione SVC HVDC, consegue un annullamento della potenza reattiva assorbita o erogata dai convertitori che si traduce in un locale innalzamento o abbassamento della tensione. bene che questi studi siano condotti tenendo conto delle diverse condizioni di funzionamento della rete AC. Determinare la velocit di risposta che il sistema di controllo dellimpianto HVDC deve avere nei confronti dei diversi tipi di guasto, disturbi e fuori servizio che si possono verificare nel sistema AC (cfr. par. 1.7.3.). Ad esempio, se si considera una connessione HVDC Back to Back, il flusso di potenza trasportato da una connessione pu essere regolato rapidamente per ridurre limpatto che la perturbazione presente su una rete potrebbe avere sullaltra rete connessa. Inoltre, il comportamento di un sistema HVDC pu limitare i disturbi che un fuori servizio remoto, cio tale dar non comportare la variazione dei parametri misurati dai sistemi di controllo dellimpianto HVDC, pu comportare sulla rete stessa. Ad esempio, il segnale di apertura di un interruttore a capo di una linea, di un trasformatore o di un generatore remoti, pu essere inviato al sistema di controllo dellimpianto HVDC: per ridurre limpatto del fuori servizio sulla rete AC, il sistema HVDC pu modificare il flusso di potenza trasportato. Determinare limpatto che un guasto o il fuori servizio di uno o pi poli della linea DC possono avere sul sistema AC. A tal proposito importante sottolineare che le reti AC collegate dal sistema HVDC devono poter mantenersi in esercizio anche in caso di fuori servizio del collegamento. Queste considerazioni portano, nelle fasi iniziali del progetto, a sviluppare studi di TS per decidere se il collegamento pu essere monopolare o deve essere bipolare od omopolare, in funzione dellimportanza della connessione HVDC nel mantenimento in esercizio delle reti. Determinare lo smorzamento delle reti AC, e studiare leffetto che la presenza di un sistema HVDC ha su tale smorzamento. Lo smorzamento dinamico che si pu ottenere grazie alla presenza di un sistema HVDC pu consentire un aumento considerevole nella capacit di trasferimento di potenza del sistema AC allinterno del quale installato il sistema. Analizzare e testare i controlli del sistema HVDC che sono progettati per migliorare le caratteristiche dinamiche della rete AC cui il sistema collegato (cfr. par. 1.4.12.). Il livello di dettaglio che i modelli sviluppati per gli studi di TS possono fornire superiore a quello dei modelli utilizzati per gli studi di Load Flow, ma inferiore al livello di dettaglio fornito dai modelli utilizzati per condurre gli studi descritti nei prossimi paragrafi.2.2.3. Electromagnetic Transients (EMT)Mentre gli studi descritti nei paragrafi 2.2.1. e 2.2.2. sono sviluppati per analizzare il comportamento della rete elettrica alla frequenza fondamentale, gli studi EMTsono sviluppati per analizzare nel dettaglio il funzionamento della rete elettrica in tutto il range di frequenze mostrato in figura CIGRE pag 25 fig. 3.1. Per descrivere in maniera opportuna i transitori che possono verificarsi alle diverse frequenze, il livello di dettaglio del modello deve essere estremamente elevato, il che da una parte comporta una maggior lentezza di funzionamento dei programmi software utilizzati, e dallaltra una necessaria riduzione delle dimensioni della porzione di rete elettrica analizzata.Utilizzando i modelli sviluppati per gli studi EMT possibile analizzare i seguenti aspetti. Il comportamento dettagliato della rete elettrica in caso di guasti. Il valore dellimpedenza armonica dei sistemi AC e DC, e gli studi condotti per evitare i fenomeni di risonanza armonica. La stabilit del sistema di controllo dellimpianto HVDC: la presenza di sistemi di controllo di componenti di elettronica di potenza nelle vicinanze del sistema HVDC, o un rapporto ESCR basso, possono portare allinstabilit del sistema di controllo di un sistema HVDC. Lo smorzamento delle oscillazioni torsionali subsincrone (cfr. par. 1.4.12.). Il coordinamento dellisolamento attraverso lo studio di transitori legati a scariche atmosferiche, a disconnessioni o connessioni automatiche o ad aperture di guasti. Le correnti di magnetizzazione che sono generate dallenergizzazione dei trasformatori che si trovano in prossimit dei sistemi HVDC e le correnti di inserzione dei banchi dei condensatori di rifasamento. Entrambi questi fenomeni, infatti, possono deformare la forma donda della tensione AC e peggiorare la qualit di fornitura dellenergia elettrica del sistema AC. Se il sistema HVDC collegato ad una rete AC con rapporto ESCR basso, questi fenomeni possono addirittura minare la stabilit del sistema HVDC, e vanno dunque studiati nel dettaglio. Se una linea di trasmissione AC condivide un tratto di percorso con una linea di trasmissione DC, possibile che si verifichi un accoppiamento magnetico tra i due circuiti, e che la componente alla frequenza fondamentale della linea AC sia indotta sulla linea DC. Se laccoppiamento sufficientemente forte, la componente indotta potrebbe portare alla saturazione del nucleo ferromagnetico dei trasformatori nelle stazioni di conversione. necessario, in questi casi, installare dei filtri nelle stazioni lato DC che blocchino la componente indotta. Tale rimedio per non elimina il componente indotto a frequenza fondamentale dalla linea, il che non un problema per le linee aeree (se si trascura leffetto corona), mentre deve essere tenuto presente per le linee in cavo e in particolare per il progetto della schermatura dei cavi.2.2.4. Real Time Simulation (RTS)Le simulazioni in tempo reale devono essere sviluppate da un simulatore sincronizzato ad un clock che tenga il tempo del mondo reale. Questo requisito molto oneroso da un punto di vista hardware-software dal momento che richiede che la simulazione di ogni intervallo di tempo t sia effettuata nello stesso intervallo di tempo t. Per questo motivo gli studi di RTS possono impiegare diversi giorni o settimane per dare gli output richiesti, e possono identificare eventuali problemi intermittenti con le componenti di controllo installate.Gli studi di RTS sono specialmente utilizzati per testare i sistemi di controllo e di protezione dei sistemi HVDC, e in generale per tutte le simulazioni che richiedano modelli molto dettagliati dei sistemi di controllo e protezione dei sistemi HVDC. Tra questi vanno ricordati gli studi di analisi post-guasto e gli studi necessari al coordinamento delle protezioni.2.2.5. Harmonic Studies (HS)Gli studi armonici HS sono utilizzati principalmente per determinare limpedenza armonica del Sistema AC vista dai morsetti del convertitore HVDC, della quale viene tracciata la risposta in frequenza. Tale calcolo richiede di condurre una lunga serie di simulazioni che tengano conto di tutti i possibili guasti e fuori servizio che possono verificarsi nella prossimit di un sistema HVDC, per calcolare il valore dellimpedenza armonica nelle varie configurazioni di funzionamento della rete AC. Gli studi armonici sono anche necessari per la progettazione dei filtri lato AC e DC.2.2.6. Short Circuit Calculation (SCC)Gli studi di SCC sono utilizzati principalmente per determinare la potenza di cortocircuito della rete elettrica vista dai morsetti del sistema DC. Pi in dettaglio, tali studi sono svolti per avere informazioni riguardo il livello di potenza di corto circuito nelle differenti condizioni di funzionamento dei convertitori, e per conoscere il livello minimo di potenza di corto circuito ai terminali dei convertitori in caso di contingenze sulla rete AC, informazione che necessario inserire nelle specifiche tecniche del progetto di un sistema HVDC.Queste informazioni sono necessarie per il dimensionamento delle protezioni e per il loro coordinamento.2.2.7. Analisi dei Piccoli Segnali (Analisi degli Autovalori, EA)Gli studi dei piccoli segnali analizzano linterazione tra i controlli del Sistema HVDC e i controlli associati ad altri componenti nel sistema AC, quali macchine o dispositivi di compensazione della potenza reattiva.Inoltre, gli studi di EA sono utilizzati per evidenziare i problemi di stabilit che possono verificarsi nella regione linearizzata nellintorno del punto di funzionamento iniziale. Nel caso si verifichino problemi di stabilit, possibile regolare opportunamente i sistemi di controllo ausiliari, senza andare a modificare i sistemi di controllo principali, che sono ottimizzati per assolvere ad altre funzioni.2.2.8. Altri studiOltre agli studi fin qui descritti, durante il progetto di un Sistema HVDC devono essere sviluppati molti altri studi volti allapprofondimento dei seguenti aspetti: Rumorosit Interferenza elettromagnetica (EMI) Perdite elettriche Messa a terra e progetto degli elettrodi Etc.Questi aspetti sono solitamente analizzati dai costruttori o da altri specialisti, che utilizzano strumenti di modellizzazione e simulazione di specifici.2.3. Fasi di vita di un sistema HVDCLe fasi preliminari della vita di un progetto HVDC iniziano tipicamente 3-10 anni prima della sua realizzazione, quando, per ragioni che possono essere di carattere economico, tecnico o geopolitico, si prendono in considerazione delle modifiche da apportare alla rete elettrica esistente.Assodata la necessit di installare un sistema HVDC allinterno di una rete elettrica, il proprietario (o i proprietari) del futuro sistema ne appaltano il progetto e la costruzione, attraverso unasta, ad un progettista. Il progettista responsabile della costruzione e del funzionamento del sistema HVDC nei termini concordati con il proprietario.Al termine della costruzione del sistema HVDC, dopo che esso viene messo in funzione, necessario monitorare costantemente il funzionamento del sistema HVDC e della rete elettrica in cui il sistema inserito.Tipicamente il funzionamento di un sistema HVDC compreso tra i 25 e i 40 anni, e negli ultimi 6-10 anni si procede allaggiornamento o alla sostituzione dei componenti obsoleti, o al loro aumento di taglia.La vita di un sistema HVDC pu ritenersi terminata quando una o pi parti del sistema che sono considerate significative vengono sostituite, o quando il sistema smantellato. Le ragioni che tipicamente portano alla sostituzione di uno o pi componenti o allo smantellamento del sistema HVDC possono essere dettate dalla scelta di aumentare la potenza trasportata dal collegamento, dalla scelta di passare ad un sistema MTDC, o essere dovute a cambiamenti economici o politici.Seguendo la classificazione proposta nel documento CIGRE Modelling and Simulation Studies to be performed during the Lifecycle of HVDC Systems, possibile suddividere la vita di un sistema HVDC nelle seguenti fasi: Predesign Offerta Post-Award Commissioning Post-CommissioningNel prossimo paragrafo saranno descritti i diversi tipi di studio che devono essere sviluppati durante le fasi di vita del progetto di un Sistema HVDC.2.3. 2.4. Studi che devono essere sviluppati durante le diverse fasi di vita di un Sistema HVDCNellintroduzione di questo capitolo sono stati evidenziati i tre passaggi pi importanti per lanalisi di una generica situazione di studio: scelta del tipo di studio da effettuare, creazione del modello, simulazione. Gli studi che devono essere sviluppati durante le diverse fasi di vita di un sistema HVDC sono riportati nel par. 2.3., ed il loro impiego dipende molto dal tipo di sistema che si vuole installare, dalla sua dimensione e dal ruolo che esso deve svolgere nei confronti delle reti AC cui collegato. Di conseguenza, i requisiti necessari per la modellizzazione del sistema HVDC e gli studi relativi alle diverse fasi di vita del progetto del sistema HVDC sono sempre basati sulle particolari necessit del caso in esame e sullimportanza del sistema HVDC in relazione alle prestazioni delle reti elettriche cui connesso.Nei prossimi paragrafi sono descritti gli studi principali che devono essere effettuati nelle diverse fasi di vita di un sistema HVDC.Obiettivo di questa analisi capire quali strumenti di modellizzazione siano usati pi intensamente nelle diversi fasi di progetto, ed ottenere una tabella che riporti in maniera sintetica ed immediata questi risultati.2.4. 2.4.1. Studi effettuati durante la fase di PredesignNelle primissime fasi di un progetto HVDC necessario condurre un certo numero di studi di fattibilit. Questi studi, che sono sviluppati dal proprietario (o dai proprietari) del progetto, sono effettuati per identificare le caratteristiche del sistema AC e la posizione in cui pu essere installato il sistema HVDC. I proprietari del progetto possono richiedere i dati e le informazioni necessarie sulle reti AC cui i convertitori saranno connessi ai Trasmission System Operators (TSOs) che le gestiscono. Diventano evidenti, in queste fasi, le prime necessit di progetto, ed possibile valutare le alternative allinstallazione di un sistema HVDC.Nella fase di Predesign si conducono principalmente le analisi necessarie ad effettuare valutazioni di carattere economico sulla fattibilit del progetto. A questo scopo sono sviluppati studi di Load Flow, necessari per determinare i valori di potenza e tensione di progetto per i convertitori e per conoscere il livello di tensione e di potenza reattiva che deve essere mantenuto dalla rete AC. Inoltre vengono approfonditi aspetti pi specifici come lo studio del comportamento armonico della rete AC, attraverso studi armonici HS, e leffetto dei convertitori sullo smorzamento del sistema ed il miglioramento delle prestazioni del sistema AC conseguibile con la connessione HVDC, sviluppati con studi di stabilit dinamica TS ed elettromagnetica EMT, e di analisi agli autovalori EA.Oltre agli studi descritti sopra, utile analizzare molti altri aspetti che sono necessari alla valutazione della tecnologia da utilizzare per il sistema HVDC, la taglia dei componenti, le infrastrutture, le perdite, il profilo di carico, la capacit di black start e la taglia del trasformatore, nonch il passo dei commutatori sotto carico. Queste informazioni coadiuvano nella scelta tra sistemi HVDC LCC e VSC, nella scelta delle valvole e nella scelta delle dimensioni dei componenti che saranno installati nella stazione di conversione, in maniera tale da rispettare le restrizioni pratiche: accessibilit del luogo, limiti di trasporto, leggi e norme da rispettare. Tutti questi studi sono finalizzati alla preparazione delle specifiche tecniche del sistema HVDC che ci si propone di installare, e forniscono la base sulla quale i venditori saranno tenuti a proporre le proprie offerte.Il proprietario del progetto il solo responsabile per la conduzione degli studi nella fase di Predesign.2.4.2. Studi effettuati durante la fase di OffertaUna volta che le specifiche di progetto sono state preparate ed ufficializzate, i partecipanti allasta sviluppano una lunga serie di simulazioni e di studi di carattere elettrico, il cui obiettivo quello di dimostrare che la soluzione proposta risponda effettivamente alle specifiche di progetto. Le simulazioni che sono condotte in questa fase utilizzano i modelli sviluppati per gli studi di Load Flow, di stabilit dinamica e di transitori elettromagnetici. Le simulazioni sono effettuate utilizzando il modello del sistema AC fornito dal proprietario del progetto, o al limite sviluppato internamente utilizzando le informazioni che sono state fornite dal proprietario del progetto.Gli studi di carattere elettrico sono effettuati per determinare i lavori di costruzione delle stazioni di conversione, determinare e ridurre il livello dei campi elettrici e magnetici generati, ridurre il rumore prodotto e le perdite, prevedere i futuri aggiornamenti di taglia dei componenti e le possibili espansioni della stazione. Questi studi sono devono essere sviluppati dai partecipanti allasta per fornire i dati ai costruttori, i quali a loro volta comunicheranno i tempi e i prezzi di consegna. cos possibile formulare una offerta coerente con le reali necessit del progetto.I partecipanti allasta sono i responsabili per la conduzione di tutti gli studi svolti nella fase di Offerta.2.4.3. Studi effettuati durante fase Post AwardIl vincitore dellasta procede allo sviluppo di numerosi studi di simulazione.I modelli del sistema HVDC e del suo controllo sono definiti nel dettaglio e gli studi di carattere elettrico descritti al paragrafo 2.4.2. sono sviluppati in maniera pi dettagliata, in modo da fornire ai costruttori informazioni pi precise riguardo alla taglia e alla tolleranza dei vari componenti. I risultati di questi studi sono anche inviati al proprietario del progetto, che deve revisionarli ed approvarli.Gli studi di simulazione condotti in questa fase di progetto possono essere suddivisi in tre gruppi principali.Studi per il dimensionamento dei componentiGli studi per il dimensionamento dei componenti sono solitamente sviluppati utilizzando strumenti di analisi dedicati. Si evidenziano in particolare gli studi seguenti. Studi di sovraccarico: servono per individuare i limiti di sovraccarico termico delle linee aeree, dei cavi e dei componenti, e per determinare i limiti di stabilit del sistema a seconda delle condizioni di funzionamento della rete AC. Dimensionamento degli scaricatori e degli interruttori: la taglia degli scaricatori e la tensione transitoria di ritorno (TRV) degli interruttori sono valori tipicamente ricavati sviluppando studi di EMT, per i quali si utilizzano modelli in grado di rappresentare dettagliatamente i transitori legati alle commutazioni dei componenti di interruzione e distacco presenti. Dimensionamento dei filtri lato AC: modelli per studi di EMT o HS, o altri modelli specifici, possono essere utilizzati per lanalisi armonica del Sistema, finalizzata a determinare la risposta in frequenza dellimpedenza armonica della rete. Questi studi sono necessari per fornire le informazioni di input per il dimensionamento dei filtri lato AC.Studi per lintegrazione del sistemaGli studi per lintegrazione del Sistema sono focalizzati sullanalisi degli aspetti di interazione tra le reti AC e DC e sul loro funzionamento integrato, ed includono il coordinamento e lottimizzazione dei sistemi di controllo, ma anche studi di cortocircuito e studi relativi al comportamento dinamico del sistema complessivo.Per questi studi si utilizzano strumenti di simulazione adatti a sviluppare analisi sui transitori elettromeccanici ed elettromagnetici, insieme ad altri strumenti specifici per lanalisi dello smorzamento delle oscillazione torsionali subsincrone (SSTI) e del controllo di frequenza, come possono essere quelli relativi agli studi di EMT, TS o di EA.Factory Acceptance Tests (FAT)I test di collaudo in fabbrica (FAT) sono effettuati dal progettista per dimostrare al proprietario che il sistema di controllo progettato assolve ai compiti richiesti nelle specifiche di progetto. Questi test possono essere eseguiti inizialmente utilizzando programmi di simulazione off-line con modelli dettagliati dei sistemi di controllo; successivamente, lhardware di controllo deve essere connesso ad un simulatore in tempo reale che riproduca un certo numero di condizioni di funzionamento predeterminate e concordate con il proprietario. Questa analisi la pi importante tra quelle eseguite nei FAT, dal momento che abilita o meno lhardware analizzato a passare alla fase di test successiva, rappresentata dai SAT.Il progettista (vincitore dellasta) il responsabile per la conduzione degli studi nella fase Post-Award.2.4.4. Studi effettuati durante la fase di CommissioningDurante la fase di Commissioning gli studi di simulazione sono sviluppati principalmente per eseguire i Site Acceptance Tests (SAT), che rappresentano i test che devono essere condotti sui componenti nelle condizioni di lavoro definitive. Questi test servono per verificare che, una volta in esercizio, il sistema HVDC non comprometta la sicurezza dellintera rete elettrica: a tale scopo i sistemi AC e DC devono essere rappresentati utilizzando modelli che siano sufficientemente dettagliati, dunque i SAT vengono sviluppati utilizzando i modelli relativi agli studi di stabilit dinamica TS ed elettromagnetica EMT. Inoltre vengono valutate ancora una volta le performance del sistema HVDC progettato ed il suo impatto sul funzionamento delle parti di sistema che sono vicine alle stazioni di conversione.Infine possibile verificare che il comportamento del sistema e del controllo sia quello desiderato in caso di guasti nel sistema. In questo caso sono necessari studi molto dettagliati utilizzando sempre i modelli sviluppati per gli studi di TS e EMT. Particolare attenzione deve essere prestata alla modellizzazione dei sistemi di controllo e protezione: necessario tenere conto dei ritardi introdotti dallelaborazione dei dati e dalla loro comunicazione per ottenere un comportamento realistico del comportamento del sistema e del controllo; a tale scopo si utilizzano i modelli sviluppati per gli studi di EA.I FAT, descritti nel paragrafo precedente, potrebbero essere sviluppati con gli stessi obiettivi dei SAT, ma sarebbe necessario ridefinire ogni volta le condizioni al contorno che variano da sito a sito, e sarebbe necessario adottare modelli completi e dettagliati della rete di trasmissione che, a causa delle limitazioni dei Simulatori in Tempo Reale RTS, non possono essere implementati.Il progettista ed il proprietario sono entrambi responsabili per la conduzione degli studi nella fase di Commissioning.2.4.5. Studi sviluppati durante il funzionamento dei sistemi HVDCConclusa la fase di Commissioning, il sistema HVDC pronto per iniziare il suo servizio. necessario, a questo punto, monitorare costantemente le condizioni di funzionamento del sistema. Gli studi di simulazione, in questa fase, possono essere sviluppati in tre diverse direzioni: come parte integrante agli studi di funzionamento del sistema, per effettuare analisi post guasto, o per pianificare interventi nella riconfigurazione del sistema. In generale, in questa fase, lintensit di utilizzo degli studi dipende molto dalle necessit di esercizio del proprietario e dei TSOs, e non possibile definirla con precisione.Studi relativi alla pianificazione e al funzionamento del sistemaQuesti studi hanno come obiettivo quello di analizzare il comportamento dellintero sistema in presenza di diverse condizioni di carico, in caso di fuori servizi e, in generale, in caso di condizioni di funzionamento uguali o diverse da quella normale. Per effettuare tali studi e simulazioni sono necessari alti livelli di dettaglio, soprattutto nei sistemi di controllo; solitamente si utilizzano modelli relativi agli studi di Load Flow, di stabilit dinamica e dei transitori elettromagnetici.Analisi post-guasto e rimedi correttiviStudi di simulazione possono essere richiesti se, durante il funzionamento del sistema, si verificano particolari anomalie. Se si verificano danni ai componenti, questi studi sono condotti con lobiettivo di trovare le cause dellanomalia e sviluppare adeguate contromisure in modo da evitare che lanomalia si verifichi nuovamente in futuro. Se il sistema HVDC risulta essere la causa di tali anomalie, lo studio deve essere particolarmente approfondito e dettagliato.Studi per la pianificazione degli interventi nella riconfigurazione del sistemaAllapprossimarsi del termine del ciclo di vita di un sistema HVDC, o quando sia pianificata lespansione del sistema, i modelli di simulazione sin qui utilizzati e la conoscenza del funzionamento del sistema forniscono la base dalla quale partire per effettuare gli studi necessari per la pianificazione degli interventi da apportare alla configurazione del sistema, per il suo ridimensionamento o la sua espansione.A questo punto il ciclo di studi esposto nel paragrafo 2.4. si ripete.Il TSO, o il proprietario della rete elettrica nella quale installato il sistema HVDC, il responsabile per la conduzione degli studi nella fase di Post-Commissioning.2.4.6. Tabella riassuntivaLa descrizione degli studi condotti nelle diverse fasi di vita di un sistema HVDC permettono la rappresentazione tabellare dei diversi tipi di studi effettuati in funzione della fase della vita del sistema HVDC considerata.Tipi di studio

Load FlowTransient StabilityElectro-Magnetic TransientsReal Time SimulationHarmonic StudiesShort Circuit CalculationSmall Signal Analysis

FasidivitaPredesign3321333

Offerta2321121

Post-Award2233222

Commissioning2232122

Post-CommissioningLutilizzo degli studi dipende dalle necessit del proprietario e del gestore

Legenda3Uso intenso2Uso moderato1Uso ridotto

Qui potrei aggiungere delle osservazioni che spieghino i motivi per cui, nei prossimi capitoli, focalizzeremo lattenzione solo su alcuni tipi di studio o fasi di vita del sistema.