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4.1.2.2d-Stato dell’arte delle funzioni di protezione delle reti di distribuzione- Parte D. Possibili soluzioni delle problematiche riguardanti i sistemi di protezione delle reti MT in presenza di una forte penetrazione di GD

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4.1.2.2d-Stato dell’arte delle funzioni di protezione delle reti di distribuzione- Parte D. Possibili soluzioni delle problematiche riguardanti i sistemi di protezione delle reti MT in presenza di una forte penetrazione di GD

Ultimamente la GD sta trovando sempre maggior diffusione perché essa sfrutta tecnologie quali i pannelli fotovoltaici, l’energia eolica, le celle a combustibile, le microturbine ed i motori a combustione interna, fornendo così numerose buone alternative per risolvere i problemi ambientali e per far fronte ai prezzi crescenti dell’energia ed agli elevati costi di costruzione delle centrali. La GD è in grado di fornire un contributo al miglioramento della qualità del servizio elettrico, alla minimizzazione dei carichi di picco ed all’eliminazione del bisogno di un margine di riserva. Gran parte dei generatori dispersi può essere connessa in parallelo alla rete e, quindi, fornire potenza alla rete stessa o ai carichi locali. È di estrema importanza, dunque, valutare quali possano essere le criticità introdotte da una forte penetrazione di GD nella rete di distribuzione MT e studiare possibili soluzioni alle problematiche riscontrate. Vengono, dunque, illustrati alcuni provvedimenti utili per far fronte a due importanti conseguenze, strettamente legate fra loro, di una massiccia diffusione di GD: l’incremento delle correnti di cortocircuito ed la possibile perdita di selettività delle protezioni di linea. Considerando, inoltre, la caratteristica taglia ridotta delle unità di generazione dispersa, è poi interessante valutare gli accorgimenti più opportuni da adottare per evitare possibili fenomeni di instabilità delle stesse. Largo spazio è, infine, dedicato in particolare ai possibili nuovi sistemi di protezione da utilizzare contro il problema della perdita di rete. La GD, infatti, deve poter fornire la potenza generata ai carichi in rete solamente se questa è presente. Nel caso in cui si verifichi un funzionamento in isola, potrebbero sorgere seri problemi sia per la rete, sia per l’autoproduttore: ad esempio, potrebbero esserci grossi rischi per la sicurezza del personale di manutenzione; potrebbero presentarsi problemi per quel che riguarda la qualità del servizio elettrico fornito alle utenze; potrebbero verificarsi seri danni per l’autoproduttore in caso di richiusura fuori sincronismo. Quindi, durante l’interruzione di rete, è necessario che la GD ad essa collegata rilevi la perdita di rete e si sconnetta il più rapidamente possibile. Fino ad ora sono stati proposti numerosi metodi per individuare il fenomeno di isola indesiderata. Essi si possono classificare in due gruppi: metodi attivi e metodi passivi. I primi regolano direttamente l’uscita della GD, ne misurano le variazioni e decidono se essa sta operando in condizioni di islanding o in condizioni normali. Nonostante la loro efficacia nel rilevare il fenomeno, i metodi attivi necessitano di sollecitare continuamente la rete con segnali di disturbo, rischiando di influenzare in modo negativo il buon funzionamento della GD e della rete. Per quanto riguarda, invece, i metodi passivi, essi rilevano le condizioni di islanding tramite il semplice monitoraggio di alcune grandezze significative, ad esempio la tensione, lo sfasamento, la variazione della derivata di frequenza e l’impedenza.

Anche se è estremamente improbabile che influenzino la funzionalità della rete, questi metodi non sono infallibili; infatti, in caso si verifichino piccole variazioni del carico della GD in seguito all’isola, essi spesso trovano difficoltà nell’individuare la criticità perché le grandezze monitorate non variano sufficientemente. Per queste ragioni, risultano tuttora necessari ulteriori provvedimenti di protezione, che siano economici, affidabili e facilmente applicabili. Vengono dunque passate in rassegna delle possibili alternative ai tradizionali sistemi di protezione, come, ad esempio, sistemi in cui viene sfruttata la comunicazione diretta tra il distributore ed il generatore o come le protezioni adattative.

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