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UVRF:Unità per la Verifica della Regolazione Rapida di Frequenza

Unità per la Verifica della Regolazione Rapida di Frequenza

Il Sistema UVRF di DigitalPlatforms è stato progettato per monitorare e verificare la corretta erogazione del servizio di regolazione ultra-rapida della frequenza (“Fast Reserve”), secondo le specifiche di Terna S.p.A.

L’UVRF garantisce un’efficace gestione delle dinamiche della frequenza di rete e contribuisce alla stabilità e affidabilità del sistema elettrico.

Nell’ambito della transizione energetica, l’aumento delle energie rinnovabili intermittenti, non programmabili e la riduzione della generazione convenzionale di energia, impatta sul controllo della frequenza di rete, nonché sull’inerzia del sistema. Per fronteggiare al meglio il fenomeno, Terna ha dato il via alla sperimentazione di questo nuovo servizio di regolazione ultra-rapida della “Fast Reserve”, volto a migliorare la risposta dinamica dei primi istanti, durante i transitori di frequenza, per coadiuvare la stabilità del sistema elettrico nazionale.

Descrizione

Tra i requisiti funzionali che l’UVRF deve possedere, ci sono: il monitoraggio continuo, l’archiviazione delle grandezze acquisite ed elaborate, e la misura dell’energia scambiata ai fini del servizio. Sulla base di una stringente specifica di Terna e, grazie alla storica esperienza di DigitalPlatforms, è stato possibile ingegnerizzare, installare e certificare l’UVRF che rientra in un sistema complessivo comprendente alcune delle nostre migliori soluzioni, tra cui: STCE-RTU, STCE-R, STCE-UPDM e SCADA.  

Campo di applicazione

Il sistema UVRF è utilizzato principalmente per verificare:
  • Regolazione ultra-rapida della frequenza: fornitura della capacità di contenimento delle dinamiche veloci della frequenza di rete.
  • Gestione della carica dei sistemi di accumulo: ottimizzazione della gestione della capacità energetica dei sistemi di accumulo come i BESS (Battery Energy Storage System).
Inoltre, svolge la duplice funzione di telecontrollo e monitoraggio per garantire lo scambio di informazioni in tempo reale con Terna tramite telemisure e telesegnali. Caratteristiche generali degli impianti coinvolti La FRU (Fast Reserve Unit) deve essere in grado di fornire potenza qualificata e immediata al punto di verifica del servizio, entro il blocco di disponibilità. Include la gamma di impianti con potenza compresa tra 5 MW e 25 MW, regola la capacità energetica per lo scambio stabile con la rete, offre la misurazione della frequenza e implementa la logica di gestione dell’energia. I dispositivi FRU devono essere conformi alle norme CEI per gli impianti di bassa e media tensione e mantenere il collegamento in parallelo con la rete, anche in caso di emergenza.

 UVRF System Architecture

Il sistema UVRF è composto da vari livelli e dispositivi che collaborano per garantire la verifica della potenza scambiata e il monitoraggio della frequenza. I principali componenti includono:
  • Server Industriale: gestisce e archivia le segnalazioni dell’impianto, effettua la diagnostica e registra le misure relative al punto di connessione della FRU.
  • Switch: utilizzato per interconnettere i dispositivi all’interno della rete.
  • NAS (Network Attached Storage): dispositivo di archiviazione dedicato che garantisce la disponibilità dei dati per almeno cinque anni.
  • GPS: sincronizza l’orario dei componenti del sistema.
  • IED (Intelligent Electronic Device): funziona come gateway tra la LAN di impianto e quella dell’UVRF, garantendo la comunicazione e la separazione di sicurezza.
  • PMU (Phasor Measurement Unit): misura e monitora vari parametri elettrici come corrente, tensione e frequenza di rete.
A corredo del sistema UVRF:
  • RTU (Remote Terminal Unit): gestisce le informazioni da e verso l’impianto.
  • UPDM (Unità Periferica di Distacco e Monitoraggio): consente la regolazione e il comando di apertura dell’interruttore del dispositivo.

Funzionalità

Monitoraggio continuo: acquisizione dei dati anche al di fuori degli orari di disponibilità, conservati in archivi circolari per almeno 30 giorni e in archivi offline per cinque anni. Archiviazione dei dati: segnali, parametri e variabili sono registrati con una frequenza di campionamento di 1 secondo. Gestione di segnali, parametri e variabili: elenchi di segnali, parametri e variabili utilizzati nei calcoli UVRF e necessari per la valutazione dell’energia e la gestione dei servizi. Comunicazione: utilizza diversi Protocolli di comunicazione per lo scambio di dati con Terna e per la comunicazione interna: IEC 60870-5-104, FTP, MODBUS TCP e IEC 37.118.  

I vantaggi dell’UVRF DigitalPlatforms

Innovazione Tecnologica

  • Monitoraggio continuo: l’UVRF offre un monitoraggio continuo delle grandezze elettriche, garantendo una supervisione costante e precisa.
  • Archiviazione sicura: utilizza sistemi di archiviazione avanzati come NAS e server industriali per garantire la sicurezza e la disponibilità dei dati per almeno cinque anni.

Affidabilità e Sicurezza

  • Conformità normativa: l’UVRF è conforme alle direttive europee e alle normative CEI, assicurando la compatibilità elettromagnetica e la sicurezza operativa.
  • Protezione ESD: misure avanzate per la protezione dei componenti elettronici dalle scariche elettrostatiche, riducendo il rischio di danni e guasti.

Efficienza Energetica

  • Gestione energetica: l’UVRF permette di verificare la gestione ottimale della capacità energetica, garantendo la disponibilità e l’efficienza del servizio di regolazione ultra-rapida di frequenza.
  • Calcolo delle penali: l’UVRF implementa un sistema integrato per il calcolo delle penali basato sulle prestazioni del servizio, migliorando la trasparenza e l’affidabilità.

Facilità di Utilizzo

  • Interfaccia HMI: l’UVRF dispone di un’interfaccia uomo-macchina intuitiva per il controllo e la diagnostica del sistema, facilitando l’operatività e la gestione.
  • Automazione e telecontrollo: l’UVRF offre soluzioni avanzate per l’automazione delle reti energetiche e il telecontrollo, migliorando la gestione e la risposta alle emergenze.

Supporto e Collaborazione

  • Ricerca e sviluppo: collaborazione con enti di ricerca come il CESI per garantire soluzioni innovative e di alta qualità.
  • Assistenza tecnica: supporto tecnico qualificato per l’installazione, la manutenzione e l’aggiornamento del sistema.