Le moderne reti elettriche si stanno rapidamente sviluppando a causa della crescente penetrazione di fonti di energia rinnovabile come il solare fotovoltaico e l'energia eolica. Questa tendenza dovrebbe aumentare nel prossimo futuro, come attestato dai principali paesi del mondo nei loro impegni per la produzione di grande penetrazione di energia rinnovabile.

Una moderna rete elettrica, con la sua ridotta dipendenza dalle energie non rinnovabili, presenta indiscutibili vantaggi in termini di salvaguardia ambientale, ma la sua introduzione non è senza un costo.

Le tecnologie di generazione di energia rinnovabile sono altamente variabili e non completamente dispacciabili, con conseguenti nuove sfide al paradigma operativo del sistema di alimentazione esistente. Infatti, quando le risorse incontrollabili come una risorsa di energia rinnovabile fluttuano, Le soluzioni classiche di flusso di potenza ottimale (OPF) possono fornire politiche di generazione di energia molto inefficienti che provocano sovraccarichi di linea e interruzioni potenzialmente a cascata.

La spedizione OPF classica viene in genere calcolata in base a semplici previsioni dei carichi previsti e dei livelli di generazione per la finestra temporale imminente. Sebbene queste previsioni possano essere abbastanza precise per le reti elettriche tradizionali, possono essere altamente inaffidabili nel caso di generatori rinnovabili, spiegando così il suo fallimento in queste ultime situazioni.

Nonostante gli investimenti sempre più consistenti, che sono costosi e soggetti a diverse limitazioni normative e politiche, le interruzioni di corrente dovute all'incertezza introdotta dalla produzione di energia rinnovabile si verificano ancora frequentemente. Questa situazione mostra che una strategia basata esclusivamente su investimenti in miglioramenti tecnologici delle linee di trasmissione e capacità di generazione controllabile non è più sufficiente. Anziché, devono essere escogitate filosofie di spedizione radicalmente nuove per far fronte alla crescente incertezza dovuta alle fluttuazioni imprevedibili della produzione rinnovabile.

Una delle principali sfide nelle reti elettriche odierne è progettare una politica di dispacciamento che minimizzi i costi di generazione, garantendo nel contempo di non violare i vincoli di generazione e trasmissione per tutti i valori ammissibili di energia rinnovabile e domanda variabile.

Ricercatori della Singapore University of Technology and Design (SUTD), Singapore, CNR-IEIIT, Politecnico di Torino, l'Italia e la Pennsylvania State University, Gli USA hanno proposto una nuova strategia probabilistica di dispacciamento per le moderne reti elettriche che non solo riduce il costo di generazione e forse la quantità di gas serra immessi nell'atmosfera, ma assicura anche che tutti i vincoli nella rete elettrica siano soddisfatti, prevenire il sovraccarico e le interruzioni a cascata. La loro ricerca è stata pubblicata in Transazioni IEEE sul controllo dei sistemi di rete .

I ricercatori hanno proposto un algoritmo randomizzato basato sul nuovo concetto di scenario con certificati e rilassamenti convessi dei problemi di flusso di potenza. L'efficacia della soluzione proposta, come illustrato in figura 1, mostra che si può ridurre significativamente la probabilità di violazione del vincolo senza un impatto significativo sul costo di generazione di energia nominale. Inoltre, l'approccio si è dimostrato molto efficiente dal punto di vista computazionale.

"Uno dei vantaggi dell'approccio probabilistico perseguito in questa ricerca è evitare il conservatorismo associato ai metodi esistenti. Invece di richiedere che i vincoli di rete siano soddisfatti per tutti i possibili valori di incertezza, abbiamo spinto i confini e consentito un piccolo rischio ben definito di violazione dei vincoli per sviluppare questo nuovo approccio, " ha spiegato l'autore principale Dr. Mohammadreza Chamanbaz, Assegnista di ricerca senior, SUTD.