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progetti - Ricerca di Sistema - 6° periodo (2015-2017/2018)

Gestione, monitoraggio e controllo della rete di trasmissione

progetti - Ricerca di Sistema - 6° periodo (2015-2017/2018)

Gestione, monitoraggio e controllo della rete di trasmissione

Il documento presenta la sintesi dei risultati conseguiti nelle ricerche il cui obiettivo stato lo studio, e lo sviluppo ed utilizzo di tecniche innovative di gestione, monitoraggio e di diagnostica delle reti di trasmissione, al fine di valutarne le prestazioni di funzionamento, anche in relazione alle condizioni ambientali e alla determinante influenza che queste hanno sulla rete.

Il presente documento riporta una sintesi dei principali risultati delle attività svolte nel Piano Annuale di Realizzazione (PAR) 2016 del progetto “Gestione, monitoraggio e controllo della rete di trasmissione”. L’obiettivo generale del progetto è lo studio, e lo sviluppo ed utilizzo di tecniche innovative di gestione, monitoraggio e di diagnostica delle reti di trasmissione, al fine di valutarne le prestazioni di funzionamento, anche in relazione alle condizioni ambientali e alla determinante influenza che queste hanno sulla rete.

Il documento si articola in un capitolo introduttivo dove si riportano i principali programmi di ricerca nazionali e internazionali, e i principali obiettivi del progetto triennale, a cui segue la descrizione della struttura del progetto. Si riportano i principali risultati, gli obiettivi e le motivazioni della ricerca, nonché le fasi di sviluppo della stessa e un breve riassunto dell’attività svolta nel precedente PAR. Segue poi una breve descrizione delle attività svolte nei gruppi di lavoro di ricerca e normazione a livello nazionale e internazionale.

La sintesi delle attività svolte nel PAR 2016 riguarda i seguenti argomenti:

Contaminazione isolatori

• Stazione LASPRIS di sperimentazion e di isolatori polimerici o in presenza di coating di differenti tipologie (idrofobici, idrofilici, antistatici, catalitici auto pulenti, ecc.) per applicazioni in reti in corrente alternata: nel rapporto è descritta la finalizzazione delle opere civili, l’installazione di isolatori campione (di differente tipologia) e l’avvio delle misure con il sistema RSE di monitoraggio. 

• Dispositivo AMICO DC: per il dispositivo è descritta l’installazione in campo presso la stazione LANPRIS di Terna e l’avvio delle misure. E’ stato progettato il prototipo di un nuovo dispositivo in grado di misurare la conducibilità dello strato contaminante su superfici riconducibili a quelle di isolatori ceramici di linea cappa e perno di dimensioni ridotte e con elettrodi per la misura alimentati in bassa tensione. Se ne è iniziata la realizzazione.

• Mappatura del livello di contaminazione degli isolamenti in aria sul territorio nazionale: l’attività prevede la partecipazione di operatori TERNA provenienti dalle Unità Impianti di tutto il territorio italiano. Sono state messe a punto le modalità con le quali realizzare la nuova mappatura (con la preparazione di materiale informativo). A valle di questa fase si è proceduto con l’installazione delle catene di isolatori nei più di 200 siti individuati da RSE, l’avvio dei prelievi di contaminante e l’analisi di questi presso i laboratori RSE.

• Monitoraggio del livello di contaminazione e di degrado di isolamenti di linea e stazione ed effettuazione di verifiche in laboratorio del degrado di isolamenti prelevati da linee e stazioni: l’attività continua con l’analisi dei dati provenienti dai sistemi di monitoraggio (ILCMS) delle correnti superficiali installati in stazioni e linee di alta tensione aventi lo scopo di comparare il degrado nel tempo, a seguito dell’aggressività dell’ambiente e dell’azione dell’irraggiamento solare delle soluzioni adottate di mitigazione adottate.

Sensori e sistemi di misura

• Sperimentazione del sistema pre-ingegnerizzato per la misura di campo elettrico su componenti in tensione, mediante attività di lavoro sotto tensione (LST), da parte di personale TERNA, presso la stazione di prova di Terna a Viverone su isolatori in presenza di difetti conduttivi.

• Sviluppo di sensoristica ottica di monitoraggio in linea di componenti di rete: implementazione di nuove piattaforme sensore con elevate prestazioni in termini di dinamica e rapporto segnale/rumore; ottimizzazione e sistematizzazione della procedura di lavorazione della piattaforma ottica e dell’interfaccia sensibile con il film polimerico e funzionalizzato. 

• Sensore di campo capacitivo: studio di fattibilità di un sensore capacitivo di campo elettrico per il rilievo delle scariche parziali da integrare in un giunto di media tensione.

• Progettazione e realizzazione del sensore di campo elettro-ottico: prototipazione, assemblaggio e una prima fase di test del sensore elettro-ottico vettoriale (VIKTOR) di campo elettrico capace di rilevare campi impulsivi con un altissimo contenuto in frequenza. 

• Prototipo di sistema per il monitoraggio da traliccio in continua del franco da terra di linee aeree: realizzazione di una configurazione a componenti discreti del sistema per validazione tecnica di misura. Verifiche della sensibilità e ripetibilità della misura.

Modellistica

• Sviluppo del codice di simulazione corona: consolidamento del codice, rifacimento dei database chimici di riferimento e comparazione dei dati di diffusione elettronica rispetto a dati sperimentali. Verifica dei database con caso test in DC.

• Sviluppo del codice di simulazione delle scariche parziali: analisi preliminare dei nuovi algoritmi da implementare e primi test di validazione sperimentale con un difetto isolato.

• Modellazione chimica dell’invecchiamento del polietilene: primo sviluppo modelli chimici di invecchiamento di materiali polimerici: modellazione chimica in fase gassosa all’equilibrio.

Sperimentazione

• Invecchiamento accelerato del sistema isolante carta-olio di un trasformatore: definizione delle caratteristiche dei cicli e allestimento del laboratorio per i confronti tra metodologie tradizionali ed elettriche e ottiche non tradizionali.

• Sviluppo di maschere visiere trasparenti e conduttive per dispositivi di protezione sotto tensione: fabbricazione di prototipi per maschere facciali e loro sperimentazione in laboratorio AT in tute conduttive complete. Misure di schermatura effettuate con sensori di campo elettrico di tipo ottico e dielettrici (niobato di litio). Presentazione dei risultati a livello internazionale.

• Sistema eye safe per la misura del franco da terra di conduttori di linee aeree: sperimentazione in campo del sistema su linee aeree del campo di prova di Terna a Viverone e verifica delle prestazioni. Introduzione di modifiche software per incrementare contrasto in condizioni di controluce.

Life cycle assesment

• Linee guida per l’analisi LCA di componenti delle reti elettriche nel contesto Italiano: definizione linee guida per la LCA di componenti per le reti elettriche. Life Cycle Inventory (LCI) della produzione di energia elettrica in Italia. Definizione metodologia e strumento di calcolo per la ricostruzione del mix tecnologie-combustibile.

Metrologia

• Modellistica e caratterizzazione metrologica di trasformatori di tensione induttivi a fronte di armoniche: effettuazione di attività di ricerca preliminari volte alla verifica del modello basato sulle ODE.

• Metodologie e strumenti per la verifica di taratura o per la taratura in campo e in Alta Tensione delle catene di misura di energia: continuazione della attività di verifica della stabilità a medio termine delle caratteristiche metrologiche dell’apparecchiatura LiOnHV per la verifica in campo dell’accuratezza dei trasformatori voltmetrici per misure di energia. 

• Realizzazione di un prototipo di Stand-Alone Merging Unit (SAMU): progettazione di massima di una Stand-Alone Merging Unit con funzionalità avanzate.