Il presente documento riporta una sintesi dei principali risultati delle attività svolte nel Piano Annuale di Realizzazione (PAR) 2017 del progetto “Gestione, monitoraggio e controllo della rete di trasmissione”. L’obiettivo generale del progetto è lo studio e la valutazione dello stato di funzionamento dei componenti delle reti di trasmissione e distribuzione attraverso l’impiego di sistemi di monitoraggio, diagnostica e comunicazione, allo scopo di migliorare l’affidabilità e la disponibilità della rete, anche in relazione alle condizioni ambientali e alla determinante influenza che queste hanno su di essa. 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 delle ricerche svolte nell’ambito del progetto. Si riportano i principali risultati, gli obiettivi e le motivazioni della ricerca, nonché le fasi di sviluppo della stessa, il tutto preceduto da 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 2017 riguarda i seguenti argomenti:

Monitoraggio sul territorio

• Stazione LANPRIS di sperimentazione e di invecchiamento di isolatori: è stato effettuato l’avvio della fase di monitoraggio del comportamento di isolatori polimerici o in presenza di coating di differenti tipologie; la sperimentazione è effettuata su 4 tipologie di isolatori con tre differenti linee di fuga ridotte rispetto al normale dimensionamento, per accelerare i fenomeni di invecchiamento.

• Dispositivo AMICO DC: è stato effettuato il monitoraggio del livello di polluzione e la messa a punto da remoto del sistema. È inoltre stato effettuato il confronto con misure in AC provenienti da sistema AMICO II e con dati da isolatori installati nella stazione LANPRIS. È stata effettuata anche la realizzazione e sperimentazione in laboratorio del prototipo del nuovo misuratore compatto di conduttanza McMel (in bassa tensione) per il monitoraggio del livello di contaminazione degli isolamenti in aria. 

• Mappatura del livello di contaminazione degli isolamenti in aria sul territorio nazionale: è proseguita l’attività di misura del contaminante ESDD e NSDD da campioni prelevati da oltre 200 siti del territorio italiano. Sono state effettuate le prime analisi dei dati ottenuti dalle campagne di misura e la prima messa a punto dei sistemi modellistici impiegati per la realizzazione della mappatura iniziale. È stato effettuato un primo consolidamento del sistema previsionale dei livelli di contaminazione per la valutazione del deposito degli inquinanti atmosferici solubili e non solubili sugli isolatori. 

• Monitoraggio e verifiche di laboratorio del livello di contaminazione e di degrado di isolamenti di linea e stazione: è continuata l’analisi dei dati provenienti dai sistemi di monitoraggio (ILCMS) delle correnti superficiali installati in stazioni e linee di alta tensione e le verifiche di laboratorio su isolatori compositi prelevati dal servizio. Le attività hanno lo scopo di comparare il degrado nel tempo, a seguito dell’aggressività dell’ambiente e dell’azione dell’irraggiamento solare, delle soluzioni di mitigazione adottate.

Diagnostica di componenti di rete. 

• Sistema ottico pre-ingegnerizzato per la misura di campo elettrico su componenti in tensione (con sensore al Niobato di Litio): è stata effettuata la caratterizzazione del sistema ottico per la misura di campi elettrici anche in DC.

• Prove di invecchiamento accelerato su campioni riproducenti il sistema isolante carta-olio di un trasformatore: è stata effettuata la validazione di metodologie diagnostiche non tradizionali e di tipo off line per il controllo di parametri di invecchiamento accelerato di trasformatori, attraverso un confronto costante con i risultati di analisi di prelievi di olio eseguiti da TERNA. 

• Sviluppo di sensoristica ottica di monitoraggio in linea di componenti di rete: è stata effettuata la validazione delle metodologie innovative di tipo ottico messe a punto per la rilevazione dei furani e dello zolfo corrosivo mediante il confronto con tecniche tradizionali e consolidate. 

• Sviluppo del codice di simulazione corona: è stata effettuata la validazione del codice in casi AC e lo sviluppo di database chimici stabili dal punto di vista termico (la temperatura non deriva nel corso della simulazione, come nel caso di database instabili). 

• Sviluppo del codice di simulazione delle scariche parziali: è stato effettuato il miglioramento dell’algoritmo di simulazione del movimento di cariche superficiali (in modo da consentire il trattamento di casi con conducibilità superficiale molto elevata). 

• Progettazione e realizzazione del sensore di campo elettro-ottico: è stata svolta l’effettuazione di test di validazione e di completa caratterizzazione del sistema.  Sviluppo di maschere visiere trasparenti e conduttive per dispositivi di protezione sotto tensione: è stata svolta un’attività volta all’incremento della conducibilità elettrica delle visiere e alla loro caratterizzazione in laboratorio. 

• Modellazione chimica dell’invecchiamento del polietilene: è stata effettuata una modellazione cinetica dell’invecchiamento a bassa energia e una caratterizzazione quanto-meccanica della struttura cristallina per la stima del lavoro di estrazione elettronico, supportata da prove di laboratorio.

Gestione di componenti e asset 

• Sistema eye safe per la misura del franco da terra di conduttori di linee aeree: è stata effettuata l’installazione in campo del dispositivo per il rilievo della freccia in condizioni associate alla formazione di manicotti di ghiaccio. 

• Prototipo di sistema per il monitoraggio da traliccio in continua del franco da terra di linee aeree: sono state completate le prove dei componenti principali di un prototipo dimostrativo con struttura modulare e lo sviluppo di hardware e software per la gestione del sistema, l’acquisizione e la successiva analisi delle immagini. 

• Linee guida per l’analisi LCA di componenti delle reti elettriche nel contesto Italiano: è stata effettuata la applicazione delle linee guida ad un caso studio: LCI del conduttore innovativo (HTLS) e di mix elettrici italiani futuri; LCA della trasmissione di elettricità lungo una linea AT con conduttore innovativo. 

• Modellistica e caratterizzazione metrologica di trasformatori di tensione induttivi a fronte di armoniche: individuazione e validazione di modelli di trasformatori di misura induttivi.Metodologie e strumenti per la verifica di taratura o per la taratura in campo e in Alta Tensione delle catene di misura di energia: verifica della stabilità a medio termine 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): realizzazione di un primo prototipo da laboratorio di SAMU con funzionalità avanzate (Smart – SAMU) e sua caratterizzazione metrologica in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (I.N.Ri.M.).