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Realizzazione di uno strumento di misura per il monitoraggio dei transitori di frequenza di rete

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Realizzazione di uno strumento di misura per il monitoraggio dei transitori di frequenza di rete

Il documento riporta l’esperienza pratica relativa all’implementazione di uno dei migliori algoritmi di stima della frequenza (e sua derivata) del sistema elettrico. Lo strumento realizzato, in aggiunta alla stima in tempo reale di queste grandezze, è in grado di identificare i transitori veloci di frequenza/tensione e di salvare tutti i relativi dettagli (cioè le forme d’onda della tensione), consentendoall’utente di condurre ulteriori analisi approfondite sulle dinamiche registrate.

Le dinamiche del sistema elettrico sono costantemente monitorate dagli operatori di rete al fine di valutare il mantenimento dei vincoli di stabilità e power quality. Una delle grandezze più indicative dello stato del sistema è rappresentata dalla frequenza e dalla sua evoluzione temporale.

Nel corso dei precedenti periodi di riferimento, gli aspetti relativi alla stima accurata di frequenza e sua derivata sono stati analizzati nel dettaglio. Sulla base di quell’esperienza, il presente documento sintetizza la realizzazione pratica di una delle tecniche di misura caratterizzate dalle prestazioni migliori, evidenziando le strategie adottate per l’implementazione di un processo di stima affidabile e in tempo reale.

Lo strumento sviluppato, oltre a restituire i risultati dell’algoritmo di misura, integra un algoritmo dedicato al riconoscimento dei transitori veloci di frequenza e al salvataggio di tutti i dettagli relativi all’evento identificato. Dal lato pratico, nel momento in cui il valore della derivata della frequenza supera una determinata soglia, lo strumento salva su un file dedicato l’intera forma d’onda della tensione acquisita sul campo. Successivamente, grazie alla disponibilità dei dati di misura grezzi, analisi dettagliate possono essere condotte in post-processing con l’obiettivo, ad esempio, di identificare le cause della perturbazione rilevata, le prestazioni di diversi algoritmi di stima, ecc.

All’interno dello strumento di monitoraggio sono poi state aggiunte funzioni dedicate alla misura del modulo della tensione. L’esperienza ha infatti dimostrato che esiste una notevole correlazione tra le dinamiche di questa grandezza e i transitori di frequenza registrati dal software.

Infine, grazie ai dati pubblicamente disponibili sulla ENTSO-E transparency platform, è stato sviluppato un software dedicato alla sua interrogazione. L’obiettivo principale consiste nell’acquisire la lista di eventi relativi ai fuori-servizio degli impianti di generazione di elevata potenza. Questi eventi determinano considerevoli transitori di frequenza e, dalla posizione presso cui è stato effettuato il monitoraggio (RSE – Milano, Italia), tipicamente si ha una buona visibilità dei fuori-servizio avvenuti sulla rete continentale Europea. Per questa ragione, il software è stato realizzato per identificare le corrispondenze tra i transitori di frequenza identificati dallo strumento di monitoraggio e i guasti delle unità di generazione registrati nel database di ENTSO-E.

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