Un emulatore di rete è una apparecchiatura in grado di riprodurre, con i suoi effettivi flussi di potenza, il comportamento di una rete elettrica; in questa richiesta si chiede il finanziamento di un emulatore con potenza nominale di 50 kVA.
Tale attrezzatura potrà essere collegata allla microgrid in corso di realizzazione nel laboratorio di impianti elettrici del DIAEE. La microgrid è già composta da un impianto fotovoltaico da 12 kW, da un sistema di storage da 5 kW@10kWh, da gruppo elettrogeno da 5 kW, da un impianto domotico di laboratorio e da un PLC per la gestione ed il controllo del sistema.
L'emulatore di rete completa la microgrid già esistente in quanto consente di effettuare tutti i test sperimentali in modo sicuro e indipendente rispetto al resto della rete di Facoltà, evitando potenziali disservizi.
Esso consentirà, tra l'altro:
- di programmare guasti e/o comportamenti anomali della rete e verificare sperimentalmente la risposta della microgrid;
- di verificare sperimentalmente le capacità della microgrid nel suo complesso e dei suoi singoli componenti di contribuire alle funzioni di supporto della rete;
- di verificare sperimentalmente le capacità della microgrid di fornire servizi ancillari avanzati;
- di verificare sperimentalmente la capacità della microgrid di lavorare con continuità in isola e/o in condizioni di scambi netti di potenza con la rete pari a zero;
- di verificare sperimentalmente nuove strategie di gestione del MGCC;
- di verificare sperimentalmente nuove strategie di gestione del sistema di storage;
- di verificare sperimentalmente nuovi algoritmi di sincronizzazione con la rete con la funzione di riconoscere eventuali condizioni di guasto e mantenere il supporto alla rete ove possibile, in vece di provocare l'intervento immediato del DDI.
Come già evidenziato, l'acquisto di un emulatore di rete consentirebbe di condurre delle ricerche dall'elevato tasso di innovatività, innanzitutto per la tematica in questione (l'impatto di una alta penetrazione di microgrid sulle reti di distribuzione) che riveste un ruolo strategico nella definizione del futuro sistema elettrico nazionale ed internazionale.
Un secondo elemento di innovazione, è legato all'approccio ed alla metodologia di ricerca che la strumentazione consentirebbe. Infatti, l'emulatore di rete consente di vedere non solo i suoi singoli componenti ma l'intera microgrid come un EUT integrato in un sistema Power HIL. In tal modo è possibile superare gli approcci standard, legati o a simulazioni numeriche o allo sviluppo di progetti pilota, entrambi inadatti a produrre risultati affidabili con costi e tempi contenuti.
In aggiunta, l'acquisto della strumentazione consentirebbe di realizzare all'interno di Sapienza una microgrid dalle caratteristiche estremamente avanzate, in grado di testare sperimentalmente le funzioni e gli algoritmi di gestione e controllo più avanzati. In questo momento, pochissime istituzioni nel mondo sono dotate di un simile sistema sperimentale e pertanto, nel caso in cui il progetto venisse finanziato, Sapienza si porrebbe immediatamente come punto di riferimento internazionale per la ricerca nel settore. Oltre agli avanzamenti legati alla capacità effettuare verifiche sperimentali (quali quelle descritte al paragrafo precedente), è possibile prevedere che l'accumulo di conoscenza possa portare anche allo sviluppo di nuovi e più efficienti algoritmi di controllo e gestione delle microgrid.
In aggiunta agli elementi sopra evidenziati, si auspica che il sistema sperimentale così costituito possa coinvolgere anche docenti e ricercatori di altri Dipartimenti, dal momento che la tematica delle microgrid è - in realtà - fortemente interdisciplinare. A mero titolo di esempio, si citano le problematiche di comunicazione e di sicurezza (in quanto infrastrutture critiche) poste dalle microgrid, per lo studio delle quali il sistema potrebbe divenire un importare attrattore interdisciplinare a livello di Ateneo.