Il CFC è necessario perché la frequenza di un sistema di energia elettrica è influenzata da diversi fattori, tra cui cambiamenti di carico, variazioni di generazione e trasferimenti di potenza tra diverse regioni. Per mitigare questi effetti, i sistemi CFC utilizzano vari meccanismi di controllo per regolare i flussi di potenza attiva e reattiva all’interno del sistema.
Gli obiettivi primari del CFC sono:
Regolazione della frequenza: Mantenimento della frequenza del sistema entro una banda ristretta attorno alla frequenza nominale.
Carica seguente: Regolazione della generazione per soddisfare la variazione della domanda di carico mantenendo stabile la frequenza.
Controllo della riserva rotante: Mantenere una certa quantità di capacità di generazione di riserva per rispondere a improvvisi aumenti di carico o interruzioni impreviste.
Controllo delle oscillazioni inter-area: Smorzamento delle oscillazioni a bassa frequenza che possono verificarsi tra le diverse parti del sistema di alimentazione.
I sistemi CFC sono tipicamente costituiti da diversi livelli di controllo, ciascuno dei quali agisce su una scala temporale diversa:
Controllo primario (o controllo del governatore): Risponde rapidamente alle deviazioni di frequenza regolando la potenza in uscita dei generatori in pochi secondi.
Controllo secondario (o controllo di generazione automatica): Regola i setpoint di generazione in base alla frequenza e alle deviazioni della potenza della linea di collegamento per ripristinare la frequenza al valore nominale in alcuni minuti.
Controllo terziario (o dispacciamento economico): Ottimizza il programma di generazione considerando fattori economici e vincoli di trasmissione per ridurre al minimo i costi operativi.
I CFC sono un aspetto essenziale del funzionamento del sistema energetico, garantendo la fornitura affidabile ed efficiente di elettricità ai consumatori e alle industrie. Implica il coordinamento tra diverse centrali elettriche, reti di trasmissione e centri di controllo per mantenere il delicato equilibrio tra generazione e consumo, ottenendo frequenze e flussi di potenza stabili in tutto il sistema.
