Progetti Pilota Energy Intensive: descrizione degli impianti e delle tecnologie

Documenti analoghi
Burden sharing: obiettivi regionali per la produzione di energia da fonti rinnovabili

Il ruolo dello Storage nella gestione delle reti

Introduzione ai progetti pilota: Lo Storage nel Piano di Sviluppo e Piano di Difesa. L. Marchisio

Storage e sicurezza della rete: i progetti di Terna. Anna Carolina Tortora Head of Innovation Lab, Research and Development

Rete e vento: energia eolica e sviluppo del sistema elettrico italiano

Delibera 05/10: incontro con gli operatori

REPORT DI ESERCIZIO IN ASSETTO PROVVISORIO SPERIMENTAZIONE DI PROGETTI PILOTA DI ACCUMULO ENERGETICO A BATTERIE DI TIPO ENERGY INTENSIVE

REPORT DI ESERCIZIO I ANNO DI SPERIMENTAZIONE SPERIMENTAZIONE DI PROGETTI PILOTA DI ACCUMULO ENERGETICO A BATTERIE DI TIPO ENERGY INTENSIVE

Progetti Pilota Power Intensive: risultati della sperimentazione in laboratorio

L accumulo elettrochimico in Italia: contesto regolatorio e progetti in corso

Stato e prospettive dei sistemi di accumulo per impieghi i stazionari nella rete nazionale. Anna Carolina Tortora Maggio 2015

Progetto Smart Grid Delibera ARG/elt 39/10

RAPPORTO PUBBLICO ANNO 2016 STORAGE LAB SPERIMENTAZIONE DI PROGETTI PILOTA DI ACCUMULO ENERGETICO DI TIPO POWER INTENSIVE

Progetti Pilota Power Intensive: Descrizione degli impianti e delle tecnologie. M. Pietrucci

Il ruolo dei sistemi di accumulo nel sistema energetico ed elettrico

ASM TERNI svolge la sua attività di distribuzione dell energia elettrica nell intero territorio del Comune di Terni

Il ruolo dello Storage nella gestione delle reti

RAPPORTO PUBBLICO ANNO 2015 STORAGE LAB SPERIMENTAZIONE DI PROGETTI PILOTA DI ACCUMULO POWER INTENSIVE

FER e Accumuli: aspetti tecnici per la connessione. Marco Trova ANIE Rinnovabili Fiera KEY ENERGY, Rimini, 6 Novembre 2014

Sistemi di accumulo energia

Ecosolution: Shore to Ship connection Siemens: SIPLINK. Green City Energy med 12 novembre 2012 Università di Bari

Requisiti per la fornitura dei dati relativi alla generazione distribuita

Criteri di gestione delle reti elettriche MT in presenza di accumulo distribuito. Roberto Turri Università degli Studi di Padova

FIMER MEGASTATION I NVERTER FOR LIFE

GUIDA PER LE CONNESSIONI ALLA RETE ELETTRICA DI EDYNA GENERALITÀ

INFORMAZIONI PER LA COMPILAZIONE DEGLI ALLEGATI AL REGOLAMENTO DI ESERCIZIO DEL DISTRIBUTORE DI ENERGIA ELETTRICA PER INVERTER POWER-ONE CENTRALIZZATI

Dispacciamento degli impianti di generazione distribuita

- SISTEMI INTEGRATI DI COLLAUDO MACCHINE ELETTRICHE

CONVERTITORI DC/DC STEP DOWN

Piu indipendenza con la propria energia

Zeus: le micro reti intelligenti per soluzioni di elettrificazione residenziale e remota

Sistemi di trasmissione e distribuzione in AT, MT e BT. Impianti elettrici utilizzatori con sistema TT.

Lo sviluppo della tecnologia delle batterie: ricarica rapida ed altro

L accumulo elettrochimico in Italia: contesto regolatorio, progetti in corso, prospettive di sviluppo

LO SVILUPPO DELLA RETE ELETTRICA ITALIANA PER LA CONNESSIONE E L INTEGRAZIONE DELLA FONTE EOLICA

n Fotovoltaico 5 INDICE

Il ruolo della rete di trasmissione nello Smart System

ELENCO DEGLI ALLEGATI AL CODICE DI RETE

DATI TECNICI DEI GRUPPI DI GENERAZIONE

Test Facility per la sperimentazione di sistemi di GD integrati in reti bt e dei relativi sistemi di controllo

Le nuove centrali e i requisti di regolazione: vincoli nel macchinario e nelle apparecchiature presenti sul mercato

SCHEMI DI INSERZIONE E TABELLE DI TARATURA PER PROTEZIONI AMPEROMETRICHE DEI GRUPPI DI

POWER QUALITY ED IMMISSIONE IN RETE DI ENERGIA DA FONTE RINNOVABILE. RELATORE: GIORDANO TORRI v.le Sarca 336 Milano www. asiansaldo.

ADEGUAMENTO DELLA GENERAZIONE DISTRIBUITA AI REQUISITI DI SISTEMA

Flex Interfaces Interfaccia di comando e controllo per interruttori scatolati e aperti

ELENCO DEGLI ALLEGATI AL CODICE DI RETE

INNOVAZIONI E NOVITA TECNICHE 2017

Fronius Energy Package LA SOLUZIONE DI ACCUMULO TRIFASE DI FRONIUS

Note informative per la compilazione del regolamento di esercizio in parallelo con rete BT per impianti di produzione fotovoltaica

Scheda tecnica DS r7. Ingecon Sun Power Max 100 TL. Caratteristiche generali. Ingeteam S.r.l.

INVERTER 220Vcc Rev. 1 Serie INV 220

RETI INTELLIGENTI: INVESTIRE OGGI SULLE IDEE DI DOMANI

PROCEDURA DI COLLAUDO Pag. 2 di 9 INDICE 1. SCOPO 3 2. CAMPO DI APPLICAZIONE 3 3. RIFERIMENTI NORMATIVI 3 4. RESPONSABILITA 3

Sunways Solar Inverter AT 5000, AT 4500, AT 3600, AT 3000 e AT 2700

LA SELETTIVITA LOGICA PER L AUTOMAZIONE DI RETE NEL PROGETTO S.C.U.O.LA.

SPECIFICHE TECNICHE SEC ST PLUS Specifiche tecniche regolatori ed accessori RSST04I8 rev Via Artigianale Croce, Castelnovo ne Monti (

RADDRIZZATORI / CARICABATTERIA STAZIONI DI ENERGIA IN C.C. PER USO CON BATTERIE AL PIOMBO O Ni-Cd

GUIDA PER LE CONNESSIONI ALLA RETE ELETTRICA DI DEVAL

SUNNY BOY STORAGE 2.5 GAME CHANGER. MASSIMO BRACCHI DIRETTORE COMMERCIALE SMA ITALIA , Thomas Thierschmidt SMA Solar Technology AG

Regolamento di esercizio in parallelo con rete BT di impianti di produzione.

Milano, 10 aprile 2014!

ITIS G. CARDANO GENERATORE FOTOVOLTAICO

UPS ARCHIMOD UPS. da 20 a 120 kva LO SPECIALISTA GLOBALE DELLE INFRASTRUTTURE ELETTRICHE E DIGITALI DELL EDIFICIO

LIVE YOUR LIFE WITH FREEDOM FREEDOM. Azimut. L innovativo dispositivo all-in-one per l accumulo energetico in autonomia dalla rete elettrica.

Convertitori AC/DC di potenza e alimentatori di potenza

IMPIANTO Ba.Co. (BAttery COoling)

Gruppo Sistemi Elettrici per l Energia

Nuova normativa per la connessione degli impianti produttori alla rete BT

INFORMAZIONI PER LA COMPILAZIONE DEGLI ALLEGATI AL REGOLAMENTO DI ESERCIZIO DEL DISTRIBUTORE DI ENERGIA ELETTRICA PER INVERTER POWER-ONE CENTRALIZZATI

PROFILO AZIENDALE. bd automation s.a.s. Via Emilia, Venaria Reale (TO)-Italy

ALLEGATO A ADDENDUM AL REGOLAMENTO DI ESERCIZIO MT

Regolazione primaria della frequenza

Workshop Edifici. Analisi di soluzioni impiantistiche per l integrazione di cogeneratori di piccola taglia in centrali termiche

Lo sviluppo delle smart grid e il futuro dispacciamento della GD (DCO 354/2013/R/EEL)

Studio, sviluppo e validazione di metodi e strumenti innovativi per la gestione di reti di distribuzione attive con generazione da fonte rinnovabile

Compatibile con: TAWAKI BATTERY

I.T.I.S. M. FARADAY - Programmazione modulare

AZZURRO - INVERTER DI STRINGA MONOFASE

Servizio di reti MT e AT in isola e supporto alla gestione delle emergenze Marco Rossi

ECONCEPT 25 C CALDAIA MURALE A GAS, CAMERA STAGNA, ISTRUZIONI PER L USO L'INSTALLAZIONE E LA MANUTENZIONE PER SANITARIO E RISCALDAMENTO

Sistemi di accumulo dell Energia

DEVAL Progetto Pilota Smart Grid

Il convertitore bidirezionale a commutazione forzata trova ampio impiego anche in versione trifase.

Impianti nuovi adeguamento alla 84/2012

Come SIEMENS e IEC61850 hanno Automatizzato l alimentazione dei servizi ausiliari della centrale elettrica di Maritza EAST III per ENEL

INDICE. Generalità... 2 Scelta dei moduli... 3 Configurazione del campo fotovoltaico... 4 Scelta dell'inverter... 5 Cavi... 7 Caduta di tensione...

Gli atti dei convegni e più di contenuti su

86 Inverter solari ABB per impianti fotovoltaci Brochure

SOCCORRITORE IN CORRENTE CONTINUA Rev. 2 Serie SE

CONVERTITORI DC/DC STEP UP

Manuale Operativo Inverter 48Vdc 230Vac 50Hz 2000VA in rack da 19 4U con limitatore di spunto

La rivoluzione digitale ridisegna le sottostazioni

SEQ: Quali sono i vantaggi per il cliente? Quali i nostri?

Criteri di taratura della protezione degli impianti

Technical Data SPITFIRE 32/60

Adeguamenti degli impianti FV alle norme CEI 0-16 e CEI Documentazione per GSE e Gestore di rete

Transcript:

Progetti Pilota Energy Intensive: descrizione degli impianti e delle tecnologie R.M. Polito Milano, 27 Settembre

Agenda Impianti Energy Intensive Principali caratteristiche delle tecnologie Funzionalità implementate Prove e collaudi Milano, 27 settembre 2017 2

X X Localizzazione Impianti Energy Intensive Visione di dettaglio Porzione di rete critica (Dorsale 150 kv) Benevento 2 Montefalcone Celle S.Vito S. SOFIA DURAZZANO PRESENZANO PRESENZANO BENEVENTO 2 AIROLA CAMPOBASSO BENEVENTO 2 S. SOFIA AIROLA / MONTESERCHIO BENEVENTO MONTESARCHIO CERCEMAGGIORE PRATA P.U. NOVOLEGNO AVELLINO SOLOFRA FOIANO APICE FS BENEVENTO IND. BENEVENTO FS MONTEFALCONE FIAT PRAT.S. UTE ARIANO FLUMERI FMA PRATOLA SER. SAVIGNANO FS STURNO VOLTURARA FLABRUM WIND ENERGY EDENS ALBERONA ALBERONA IVPC POW3 FOIANO CASTELPAGANO FOIANO FOGGIA ROSETO IVPC4 ROSETO ASI T. FV IVPC EDENS C.S.V. TROIA FOIANO FEO FORTORE E. R. DAUNIA SEA EDENS S. FAETO MARGHERITA FOIANO GIORGIO L.M. COLLE SANNITA MONTEFALCONE EOS CELLE S.VITO FAETO FORTORE E. GINESTRA CER EOS4 F. CASTELF. IVPC4 C.S.V. GINESTRA DEGLI IVPC M. SCHIAVONI MARGHERITA F.. AVELLINO BENEVENTO BENEVENTO FS APICE FS BENEVENTO IND. EDENS VOLTURARA IVPC VOLTURARA MONTORSI EDENS M. W.F. U. AVINO ECOENERGIA DAUNIA CALVELLO GONGOLO TROIA SAVIGNANO IRP. ARIANO IRPINO BISACCIA GOLETO S.ANGELO FLUMERI IVPC ALBERONA ACCADIA VALLESACCARDA SAVIGNANO FS SAVIGNANO IRP. ARIANO IRPINO NUOVA SE GONGOLO STURNO SCAMPITELLA LACEDONIA BISACCIA ANDRETTA DAUNIA W. MONTELEONE CALITRI CASTELNUOVO N VALLESACCARDA MATERA GINESTRA SANC Taglia Nominale 12 MW / 80 MWh Entrata in Esercizio Dicembre 2015 # Unità di Accumulo (UAC) 6 Taglia singola UAC 1,2 MW (n.2) e 2,4 MW (n.4) FLUMERI SANC Taglia Nominale 12 MW / 80 MWh Entrata in Esercizio Dicembre 2015 # Unità di Accumulo (UAC) 10 Taglia singola UAC 1,2 MW SCAMPITELLA SANC Taglia Nominale 10,8 MW / 72 MWh CALABRITTO Entrata in Esercizio Dicembre 2015 Visione di dettaglio Porzione di rete critica (Dorsale 150 kv) Benevento 2 Bisaccia 380 MONTECORVINO TUSCIANO CAMPAGNA LAINO CONTURSI FS CONTURSI BUCCINO SICIGNANO TANAGRO ROTONDA # Unità di Accumulo (UAC) 9 Taglia singola UAC 1,2 MW Milano, 27 settembre 2017 3

Sistemi di Accumulo Non Convenzionali (SANC) I Progetti Storage Energy Intensive Flumeri SANC 12 MW Ginestra SANC 12 MW Scampitella SANC 10,8 MW Milano, 27 settembre 2017 4 4

Caratteristiche tecniche SANC 12 MW Data sheet impianto Tecnologia di batterie utilizzata Potenza nominale Energia nominale lorda (in scarica) Energia nominale netta (in scarica) NAS (Sodio/Zolfo) 12 MW 90 MWh 80 MWh Rendimento energetico netto di round-trip AC (*) 75% Tempo di carica completa a potenza nominale Tempo di scarica completa a potenza nominale 10 h 7,5 h Temperatura operativa di esercizio delle batterie 305-350 C * Round-trip AC: rendimento relativo ad un ciclo di carica/scarica giornaliero completo (fase di scarica completa seguita da una fase di carica completa con interposizione di fase di stand-by di durata circa 3 ore) Ciascun impianto SANC da 12 MW è caratterizzato da una energia nominale netta in scarica di circa 80 MWh: la capacità energetica delle batterie permette una fase di carica totale (da SOC** 0% a SOC 100%) alla potenza nominale in circa 10 ore ed una fase di scarica totale in circa 7,5 ore ** SOC: State of Charge Milano, 27 settembre 2017 5

Applicazioni e Servizi di rete Congestioni di rete e Riduzione MPE Requisiti di Progetto Requisiti per le tecnologie in sito / Requisiti di integrazione con i Sistemi Centrali Energy intensive: durata fase di carica a potenza nominale > 8 ore Integrazione con i sistemi di previsione eolica Integrazione con il «Dynamic Thermal Rating» Regolazione secondaria di frequenza Riserva terziaria Bilanciamento Integrazione con l Energy Management System (EMS) di Terna Impostazione parametri di settaggio ed attivazione del servizio da locale e da remoto (semi-banda,..) Regolazione Primaria di frequenza Fast response time (< 1 sec) Predisposizione di regolatori automatici locali a bordo macchina Impostazione parametri di settaggio ed attivazione del servizio da locale e da remoto (dead band,..) Integrazione Sistema di Difesa Time to phase inversion < 100 msec Predisposizione interfaccia con UPDM e Sistemi Centrali di Difesa (SCDM) UPDM: Unità Periferica di Difesa e Monitoraggio Milano, 27 settembre 2017 6

Gestione delle applicazioni Presenza MPE* Assenza di MPE Obiettivo di Progetto Riduzione MPE Asservimento al servizio di Regolazione secondaria di frequenza (reg. P/f) In test/sperimentazione: Riserva terziaria, Bilanciamento, Regolazione di tensione Programmazione Real Time Real Time Azione Invio «manuale» di un comando per attivazione di una fase di scarica per raggiungere SOC (State Of Charge) 0% [16-8] h prima del previsto inizio di Riduzione MPE Invio «manuale» di un comando per attivazione di una fase di carica fino a raggiungimento SOC 100% o fino al termine della congestione Attivazione servizio di Regolazione secondaria P/f prioritaria su altri servizi Attivazione sperimentale delle funzioni di riserva terziaria, bilanciamento e regolazione di tensione La regolazione primaria di frequenza viene mantenuta sempre attiva * MPE: Mancata Produzione Eolica (corrispettivo erogato ai produttori eolici in caso di limitazione alla generazione eolica potenzialmente producibile nei periodi in cui questa eccede la capacità di trasporto della dorsale 7 AT sui cui essi insistono) Milano, 27 settembre 2017 7

Agenda Impianti Energy Intensive Principali caratteristiche delle tecnologie Funzionalità implementate Prove e collaudi Milano, 27 settembre 2017 8

Componenti principali di un impianto SANC Un impianto SANC da 12 MW occupa una superficie di circa 7000-8000 mq ed è diviso in due sotto-sistemi da 6 MW simmetrici, connessi alla Rete di Trasmissione Nazionale (RTN) mediante una stazione di connessione 20/150 kv Esemplificativo L Unità di Accumulo (UAC) è il sottosistema di minima taglia che può essere azionato singolarmente in conduzione locale o da remoto Una UAC è costituita da un PCS ed uno o due assemblati batterie simultaneamente azionati Milano, 27 settembre 2017 9 9

+ 3 2 1 Sezione di potenza UAC: unità di accumulo di energia che può essere controllata e condotta indipendentemente da altre da locale (SCI o PCS-Controller) o da remoto (CTI/CR tramite SCCT) per l erogazione di servizi di rete Altro: Trasformatore di accoppiamento, sistemi per i servizi ausiliari, quadro Bt con relativi organi di manovra e protezione per la connessione al feeder MT del quadro generale MT di impianto Power Conversion System(PCS): sistema di conversione statica di potenza che effettua la conversione da corrente continua a corrente alternata in maniera bidirezionale e reversibile Assemblato batterie: insieme dei moduli batterie che permettono l accumulo ed il rilascio di energia in maniera controllata 2 1 UAC #2 UAC #N 3 Sistema di accumulo: componenti principali UAC #1 PCS Controller BMS c SCI b + a Sistema di Controllo Integrato sistema locale di conduzione e controllo integrato d impianto, in grado di assicurare la teleconducibilità, la controllabilità ed il monitoraggio di ciascuna Unità di Accumulo in relazione alle richieste di potenza da remoto ad opera dell operatore di sala o dei regolatori locali ed allo stato di funzionamento dell impianto. Sistemi di controllo PCS Controller: sistema di controllo che pilota il PCS necessario a controllare e regolare i profili di potenza delle sezioni AC e DC sulla base delle richieste provenienti da SCI o dei segnali provenienti dal BMS Battery Management System (BMS): sistema di controllo che monitora le principali grandezze elettriche e fisiche di funzionamento dell assemblato batterie e dei singoli moduli batterie, garantendo il funzionamento in sicurezza ed assicurando le funzioni di protezione a b c CTI: Centro di Teleconduzione Milano, 27 settembre 2017 CR: Centro di Ripartizione 10 SCCT: Sistema Centrale di Teleconduzione e Controllo 10

SCI Principio di funzionamento La tecnologia NAS 1 PCSC BMS La batteria sodio-zolfo appartiene alla famiglia delle batterie ad alta temperatura in cui i due elettrodi, in condizioni di ordinario funzionamento della cella, si trovano allo stato fuso, isolati fisicamente ed elettricamente tra loro da un separatore ceramico che permette il passaggio ionico e svolge le funzioni di elettrolita In una cella NAS il catodo è costituito da zolfo mentre l anodo da sodio, ed in condizioni di inizio vita utile, portando gli elettrodi nello stato fuso, sussiste tra essi una differenza di potenziale di circa 2 V (in condizioni di stato di carica 100%) Il separatore ceramico, costituito da β - allumina, permette il passaggio ionico solo per temperature prossime ai 300 C La fase di scarica prevede una reazione esotermica, mentre la fase di carica prevede una reazione endotermica Milano, 27 settembre 2017 11 11

SCI Cella NAS La tecnologia NAS 1 PCSC BMS Le celle sono racchiuse in una struttura cilindrica (Sulfur Housing), completamente stagna ed ermetica, costituita da più strati con le seguenti funzioni: evitare l ingresso di aria all interno della cella e, pertanto, l ossidazione di materia attiva racchiudere i prodotti di reazione in caso di perforazione della β- allumina isolare termicamente e proteggere dal calore proteggere da eventuali incendi limitare le deformazioni in caso di danneggiamento della β-allumina Tra la β-allumina e il sodio vi è interposto un safety tube con la duplice funzionalità di controllare la reazione tra sodio e zolfo in caso di danneggiamento della β-allumina e limitare eventuali correnti di corto circuito interrompendo il flusso di sodio. Milano, 27 settembre 2017 12 12

SCI Modulo batterie da 30 kw La tecnologia NAS c 1 PCSC BMS Il modulo batterie è costituito da 224 celle, elettricamente connesse in serie e parallelo per realizzare una tensione nominale di 32 V al 100% SOC (Stato di Carica). La potenza nominale del modulo è 30kW. All interno di ogni modulo sono presenti dei riscaldatori (resistenze elettriche, complessivamente di potenza 5,6 kw) che hanno la funzione di mantenere la temperatura interna delle celle a valori compresi tra i 290 350 C 20 moduli batterie vengono connessi serie in maniera da realizzare una stringa da 600 kw con tensione nominale 664 V a 100% SOC. L assemblato batterie viene realizzato da n.2 stringhe di 600 kw, connesse in parallelo attraverso un bus DC nel PCS, in modo da realizzare un assemblato batterie di taglia 1,2 MW Il BMS controlla e monitora un assemblato batterie da 1,2 MW, interfacciandosi con i vari BMC (Battery Module Controller) che controllano gruppi di moduli batterie, gestendone anche i servizi ausiliari. In aggiunta, il BMS si interfaccia con il PCS-Controller per scambiare misure, segnali, allarmi e gestire correttamente le funzioni di controllo e protezione. Milano, 27 settembre 2017 13 13

SCI Ciclo di riferimento standard NGK La tecnologia NAS c 1 PCSC BMS Supplementary charging In fase di scarica, il limite alla flessibilità di utilizzo è rappresentato dal raggiungimento di due soglie limiti superiori di temperatura (valore massimo tra le temperature interne dei 40 moduli): oltre i 340 C la potenza viene automaticamente modulata e limitata attraverso una formula che tiene conto del valore attuale di temperatura, mentre oltre i 350 C viene attivato l arresto della scarica (segnale «blocco scarica» attivo) In fase di carica, il limite alla flessibilità di utilizzo è rappresentato dall attivazione automatica della fase supplementary charging (evidenziata in figura). Tale fase prevede l attivazione automatica sequenziale di 3 limitazioni di durata non predeterminabile: per ognuno degli step, la potenza in carica non può superare rispettivamente i valori soglia ¾, 2/4, ed ¼ della potenza nominale. Al termine della fase di supplementary avviene automaticamente la ricalibrazione del SOC al valore 100%, e viene arrestata la fase di carica (attivazione del segnale «blocco carica») Milano, 27 settembre 2017 14 14

SCI Tensione, corrente, temperatura La tecnologia NAS c 1 PCSC BMS Andamento nel tempo della tensione e della temperatura interna di un modulo batteria NAS da 30 kw durante l effettuazione di un ciclo di riferimento standard Andamento nel tempo della corrente in funzione della potenza DC in un modulo batteria NAS da 30 kw durante l effettuazione di un ciclo di riferimento standard Milano, 27 settembre 2017 15 15

SCI Power Converter System 2 PCSC BMS La conversione statica viene realizzata mediante ponti di conversione che impiegano IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) fatti impulsare a frequenza di circa 2 khz Per l azionamento di assemblati batterie NAS è di solito preferibile utilizzare un Power Converter System (PCS) bi-stadio con convertitori in configurazione back-to-back e dc-link intermedio comune, caratterizzato da un controllo AFE (active front-end). Tale configurazione permette di limitare la riduzione di rendimento in funzionamento a carico parziale o in condizioni di SOC della batteria lontani dal 100%, nonché ridurre il contenuto di THD (AC) e ripple di corrente e di tensione (DC) I PCS sono progettati con un elevato grado di modularità: in figura un PCS di tipologia bi-stadio da 1,2 MW caratterizzato da n.3 power train, con possibilità di funzionamento in N-1 (fino a 92% carico nominale) e N-2 (fino a circa 60% del carico nominale). Il sezionamento del ponte guasto avviene manualmente estraendo i relativi fusibili al AC link, al DC link ed al circuito di pre-carica Milano, 27 settembre 2017 16 16

SCI Architettura Sistema di Controllo Integrato a PCSC BMS L SCI è il sistema di controllo e supervisione d impianto avente funzioni SCADA, in grado di interfacciare il SANC con i sistemi centrali del TSO, nonché interfacciare gli apparati di controllo delle varie macchine ed apparecchiature in sito: o PCS controller; o BMS; o RTU; o MT controller; o SA Controller, etc Milano, 27 settembre 2017 17 17

SdA 1 SdA 2 SERVIZI AUSILIARI SdA n Stallo AT SCI Interfacciamento Sistemi ed apparati Sistema di Controllo Integrato a PCSC BMS Il Sistema di Teleconduzione e Controllo Centrale (SCCT) di Terna si interfaccia con il SCI per le funzionalità attinenti la conduzione di impianto ed il controllo delle Unità di Accumulo ai fini dell erogazione dei servizi di rete SPCC + RTU UPDM SCI SCDM SCCT RTU L asservimento al Sistema di Difesa Terna avviene tramite interfaccia diretta dell apparato UPDM con il sistema SCMD. L UPDM agisce sulle celle MT per il telescatto, e direttamente sul PCS per l asservimento alle regolazioni rapide (9) PCS Controller BMS Milano, 27 settembre 2017 18 18

Agenda Impianti Energy Intensive Principali caratteristiche delle tecnologie Funzionalità implementate Prove e collaudi Milano, 27 settembre 2017 19

Regolazione primaria di frequenza Obiettivo: contenere le variazioni di frequenza rispetto al riferimento Modalità di regolazione: il regolatore primario di frequenza, presente a bordo macchina (PCS) eroga/assorbe potenza attiva in funzione dello scarto di frequenza misurato e dei parametri di setting impostati Setting parametri: i principali parametri della regolazione primaria, settabili sia da locale (PCS controller, SCI) che da remoto (sale di controllo e conduzione Terna), sono: banda di regolazione banda morta isteresi statismo Milano, 27 settembre 2017 20

Regolazione secondaria di frequenza Obiettivo: Ripristinare il valore nominale della frequenza e/o ripristinare i valori della potenza di scambio con altre aree al valore programmato Modalità di regolazione: inseguimento di un set point (%) calcolato da un Regolatore Centrale di Terna in funzione della semi-banda di regolazione impostata per il contributo al servizio Setting parametri: il principale parametro della regolazione secondaria, settabile sia da locale (PCS controller, SCI) che da remoto (sale di controllo e conduzione Terna), è la semibanda di regolazione. I valori percentuali rientrano in un range [0,100%], e sono impartiti in maniera tale da avere: Livello pari a 50% programma di potenza attiva (P) invariato Livello pari a 100% intera semibanda positiva Livello pari a 0% intera semibanda negativa Milano, 27 settembre 2017 21

Bilanciamento (set point di potenza attiva P) Obiettivo: fornire un contributo di potenza attiva in erogazione/assorbimento nel rispetto della capability del sistema di accumulo (SdA) e delle eventuali limitazioni in atto Modalità di implementazione: sia in logica di conduzione locale (PCS controller, SCI) che da remoto (sale di controllo e conduzione Terna), il PCS Controller si occupa dell attuazione del set point anche in funzione di eventuali limitazioni di carica/scarica comunicate dai BMS. Setting parametri: tutti i parametri utili all erogazione del servizio sono settabili da locale e da remoto. Il set point può essere richiesto sia in valore assoluto (MW) che in valore percentuale rispetto alla capability istantanea del SdA. Milano, 27 settembre 2017 22

Supporto alla regolazione di tensione In fase di test Obiettivo: fornire un contributo di potenza reattiva in funzione di uno scostamento della tensione misurata in locale rispetto al valore nominale, oppure in funzione di un segnale proveniente da remoto Modalità di regolazione: sia in logica di regolazione locale, ovvero lo scostamento della tensione AT misurata rispetto al valore nominale, sia in logica di regolazione remota dove viene calcolato centralmente e inviato lo scarto di tensione da regolare o il set-point di Q da impostare Setting parametri: tutti i parametri utili a caratterizzare la curva di regolazione sono settabili da locale. Da remoto è settabile la modalità di regolazione locale/distante e la semibanda di reattivo dedicabile al servizio. Milano, 27 settembre 2017 23

Funzionalità SOC Obiettivo Tale funzionalità è stata ideata con lo scopo di gestire lo stato di carica (SOC) del SANC durante le fasi di predisposizione (carica o scarica) ai servizi a controllo automatico (e.g. impostazione comando al SOC obiettivo con scambi di potenza attiva con la rete fissati entro livelli pre-impostati) Le modalità di impostazione di tale funzionalità sono due: SOC obiettivo e tempo massimo SOC obiettivo e massima potenza attiva da scambiare con la rete Un esempio è riportato di seguito per SOC obiettivo = 80% e P = -70% (SOC iniziale = 20%) [%] 100% SOC SOC 80% SOC objective 80% +Pmax Active power [%] 100% SOC ini 20% Power Power limit -70% 0% -70% -Pmin 0-100% Milano, 27 settembre 2017 24 24

Gestione della Capability del PCS PCS Controller In presenza del campo minimo di funzionamento (V,f) della rete AC-MT alla quale il PCS può collegarsi in sincronismo (modalità di funzionamento P/Q ), la UAC può regolare al connection-point MT la potenza attiva e la potenza reattiva secondo set-point di P e Q ricevuti, oppure secondo la correzione di deviazioni di frequenza o di tensione misurate in locale rispetto ad un riferimento L erogazione di un determinato valore di potenza attiva richiesto viene attuato dalla Unità di accumulo impostando il PCS in modalità P/Q ovvero in modalità di regolazione di potenza attiva e reattiva sulla base dei riferimenti di tensione e corrente presenti alla rete a cui è connesso. In modalità «V/f», il PCS è in grado di generare nel punto di connessione per una rete isolata la tensione nominale e la frequenza nominale, gestendo il campo minimo di funzionamento dell isola Milano, 27 settembre 2017 25 25

Gestione delle parametrizzazioni PCS Controller Attraverso HMI del PCS-C, l operatore ha possibilità di impostare i valori di set-point e le parametrizzazioni per i servizi di rete e tutte le funzionalità del PCS. Ad esempio, l asservimento della Unità di Accumulo alla regolazione primaria di frequenza viene gestito attivando il relativo regolatore automatico primario locale del PCS ed impostando per esso le opportune parametrizzazioni (es. banda morta, statismo, isteresi) alla caratteristica (Δf, ΔP). Milano, 27 settembre 2017 26 26

Screenshot HMI Overview Sistema di Controllo Integrato Milano, 27 settembre 2017 27 27

Screenshot HMI Comandi di UAC Sistema di Controllo Integrato Milano, 27 settembre 2017 28 28

Screenshot HMI Stati e funzioni di UAC Sistema di Controllo Integrato Milano, 27 settembre 2017 29 29

Gestione delle priorità tra i servizi CASO DI UTILIZZO DELLE PRIORITA NAS Battery Limitation Band A tutti i servizi erogabili è possibile assegnare un valore di priorità di esecuzione da 1 a 4 P p : Contributi richiesti dalla reg. primaria di freq [Pmin Pmax] : Banda per regolazione primaria di freq P b : P set-point di potenza attiva P act : Profilo di potenza attiva restituito Tipo servizio Stato di attivazione Indice di priorità Regolazione primaria f ON 1 Regolazione secondaria f/p OFF 2 Bilanciamento ON 3 Regolazione di tensione V OFF 4 Partendo dal valore di priorità più alto (1), il Sistema di Accumulo destinerà la propria capability all erogazione del servizio. Se rimangono dei margini di potenza attiva/reattiva saranno erogati anche i servizi a priorità più bassa Tutte le regolazioni di potenza attiva si muovono nell intorno del setpoint impartito attraverso il servizio di bilanciamento Milano, 27 settembre 2017 30 30

Servizi di rete simultaneamente attivi Reale esercizio GINESTRA SANC 15/07/2015 UAC 5, UAC 6 (1,2 MW), UAC 7-8 (2,4 MW) UAC utilizzate UAC 5 (1,2 MW) UAC 6 (1,2 MW) UAC 7-8 (2,4 MW) Servizi attivi Assetto e parametrizzazioni Assenza di limitazioni da BMS Semibanda: 20% per tutte le UAC Funzione UAC 5 UAC 6 UAC 7-8 Regolazione secondaria di frequenza ON ON ON Regolazione primaria di frequenza ON OFF ON Bilanciamento OFF OFF ON Le UAC rispondono in maniera conforme a quanto richiesto dal singolo servizio attivo (per la UAC 6) e dall insieme dei servizi simultaneamente attivi (per la UAC 5 e la UAC 7-8). Per la UAC 5 e la UAC 7-8 si evidenzia chiaramente anche il contributo della funzione regolazione primaria di frequenza attiva alle potenze complessive elaborate dai PCS e scambiate in rete dalle UAC. Milano, 27 settembre 2017 31

Unità funzionali per il controllo e conduzione del SANC In fase di sviluppo UAC UAE UAC UAE Unità di accumulo Unità di accumulo equivalente L operatore di sala (CTI e CR) ha la possibilità di comandare e controllare una singola unità di accumulo (UAC da 1,2 MW o 2,4 MW) oppure un Gruppo Equivalente Virtuale (UAE da 6 MW o meno). I servizi di rete e le funzionalità di impianto (implementate nel sistema di controllo locale SCI ed, in parte, nei PCS Controller) possono essere attivate da locale e da remoto sia a livello di UAC sia di UAE. Milano, 27 settembre 2017 32

Agenda Impianti Energy Intensive Principali caratteristiche delle tecnologie Funzionalità implementate Prove e collaudi Milano, 27 settembre 2017 33

Commissioning Prove di Tipo in Fabbrica Trasporto & Site preparation Collaudi a caldo Sigla Contratto Prove di accettazione in Fabbrica Montaggio e Collaudi a freddo Milano, 27 settembre 2017 34

Ciclo completo di carica/scarica 24 ore Prove di performance Milano, 27 settembre 2017 35

Capacità e Rendimento UAC 1-2 Ginestra Prove di performance A1 A2 A2 Capacità nominale energetica Rendimento di round-trip DC/DC C Batt E disch _ DC Aux Batt _ disch DC / DC E ch j j 1... m E dis i i 1... n Aux _ Batt Rendimento di roundtrip AC/AC-MT AC / AC E ch j j 1... m A E dis i i 1... n Aux _ Batt Aux _ PCS 8,82MWh 82,6 % 78 % AUX BMS 230 V AUX PCS 230 V MIS_AUX4 MIS_AUX2 Strumento fisso MIS_AUX1 MIS_AUX3 Strumento mobile AUX BMS 400 V MIS2_DC AUX PCS 400 V MIS1_AC Milano, 27 settembre 2017 36

Rendimento PCS UAC 1-2 Ginestra A3 Rendimento one-way AC/DC di PCS E _ discharge _ Pn E _ charge _ Pn W W Mis 2 _ DC Mis 1 W W W W Mis 1 Mis AUX 2 Mis 2 _ DC Mis AUX 2 W W Mis AUX 3 Mis AUX 3 Prove di performance Set-point 100%, 50%, 25% Pn in carica ed in scarica 96 % @100% Pn 95 % @50% Pn 94 % @25% Pn AUX BMS 230 V MIS_AUX2 AUX PCS 230 V Strumento fisso MIS_AUX3 Strumento mobile AUX BMS 400 V MIS2_DC AUX PCS 400 V MIS2_AC MIS1_AC Milano, 27 settembre 2017 37

Test di inversione in campo Prova del tempo di inversione di fase Obiettivo La prova di asservimento alle regolazioni rapide del Sistema di Difesa ha permesso di misurare il tempo di inversione di fase di una UAC, ovvero il valore minimo tra il tempo che impiega la UAC ad effettuare un inversione di fase da potenza nominale di carica a potenza nominale di scarica ed il tempo per l inversione opposta Assetto iniziale UAC in scarica a -2,4 MW Risultati Tempo di inversione da fase di scarica a fase di carica (condizioni stabili al ±5% del valore finale) in circa 100 ms Milano, 27 settembre 2017 38

Terna ha progettato gli impianti SANC cercando di elevare il grado di affidabilità, ridondanza e modularità di tali sistemi. Le soluzioni progettuali adottate hanno tutte caratteristiche di amovibilità Sono stati adottati criteri progettuali convenzionali per la realizzazione delle sezioni MT e BT dei servizi ausiliari di impianto, come pure per le Stazioni di Connessione 20/150 kv, conferendo alle sole tecnologie costituenti le Unità di Accumulo ed ai relativi sistemi di controllo un significativo carattere di innovatività progettuale Terna ha sensibilmente modificato i Piani Controllo Qualità dei fornitori delle tecnologie di batterie e convertitori, prevedendo specifici criteri di accettazione per le forniture approvvigionate e rendendo più severe le condizioni di test per alcune prove di tipo e prove di routine in fabbrica. La quasi totalità dei fornitori che hanno collaborato con Terna per la realizzazione degli impianti sono ora attivamente presenti negli ambiti internazionali normativi di settore (IEC, CEI, ) Il valore estraibile dalla sperimentazione può essere sensibilmente incrementato se i sistemi di controllo sono flessibili e vengono dotati di funzionalità specificate «ad hoc» per tali sistemi: sono attualmente in corso di sviluppo e test nuove funzionalità (es. logiche di conduzione per «UAE») Milano, 27 settembre 2017 39 Key Findings Progettazione, realizzazione e collaudi

Grazie www.terna.it