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rapporti - Deliverable

4.2.2c-Stato dell’arte sulle funzioni di protezione delle reti di distribuzione – Parte C. Indagine bibliografica sulla sovraccaricabilità di cavi e trasformatori

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4.2.2c-Stato dell’arte sulle funzioni di protezione delle reti di distribuzione – Parte C. Indagine bibliografica sulla sovraccaricabilità di cavi e trasformatori

Nel secondo rapporto viene presentato lo stato dell’arte relativo alle metodologie impiegate per il miglioramento delle prestazioni delle reti MT mediante sovraccaricabilità di cavi e trasformatori e utilizzo di protezioni intelligenti per l’adattabilità dei sistemi di protezione riguardo a variazioni dinamiche dello stato della rete MT. Vengono inoltre indicate delle linee guida per la rilevazione dei guasti in un sistema di distribuzione in presenza di generazione distribuita e viene fatta una rassegna sulla sovraccaricabilità dinamica dei componenti. Un miglioramento delle prestazioni e un incremento della redditività del sistema elettrico nazionale ed, in particolare, della rete di distribuzione MT, possono essere raggiunti mettendo a punto metodologie capaci di gestire la possibilità di sovraccarichi di corrente per i componenti del sistema elettrico attraverso limiti di caricabilità dinamica. A partire dalle condizioni ambientali, i limiti individuati possono assicurare un funzionamento sicuro e affidabile dei componenti dell’intero sistema elettrico. Al fine di adottare metodologie di gestione dinamica dei componenti è indispensabile migliorare l’accuratezza dei metodi impiegati per prevedere i profili di temperatura di funzionamento dei componenti nelle condizioni di funzionamento più critico, come ad esempio durante un sovraccarico prolungato. Tra i parametri critici da considerare sono da menzionare i valori di invecchiamento termico registrati negli isolamenti, lo stato di usura delle parti più critiche dei diversi dispositivi. L’utilizzo di margini di dinamici per i componenti implica, tuttavia, una revisione delle filosofie di protezione e controllo delle reti elettriche. In particolare l’utilizzo di relè intelligenti, basati su microprocessori e capaci di variare la propria caratteristica di intervento termica al variare delle condizioni esterne devono essere integrati all’interno di un sistema di controllo distribuito che supervisioni l’intero sistema elettrico. Grazie alle potenzialità della tecnologia a microprocessore è possibile realizzare funzioni di protezione dinamiche, basate sulla misura, sul controllo e sulla registrazione di eventi che insieme con le metodologie per la gestione dinamica dei margini di caricabilità dei componenti possono conferire al sistema elettrico maggiore affidabilità, stabilità e redditività economica. La comunità scientifica internazionale ha posto grande attenzione su sistemi di protezione intelligente sviluppando metodologie di tipo adattativo, rivolte ad applicazioni reali, per l’adeguamento dei sistemi di distribuzione [6-25]. Particolare attenzione viene rivolta alla presenza di generazione distribuita che viene incrementata annualmente e pone nuove sfide scientifiche per la risoluzioni di problemi legati alla presenza di flussi di potenza bidirezionali su reti radiali e alla possibile perdita di coordinamento dei sistemi di protezione attualmente in uso. Vengono presentate, a tal proposito, metodologie di tipo adattativo e una procedura per la

rivelazione dei guasti e il ripristino del servizio basata sull’isolamento della sezione guasta e sulla suddivisione in zone equilibrate rispetto alla quantità di carico e di generazione distribuita connessa. Al fine di ottimizzare le procedure di controllo e protezione, un grosso aiuto può essere fornito dalla interconnessione di dispositivi ad internet. Le tecnologie di IC (Information & Communication), oggi disponibili, sono ormai mature per essere utilizzate nel campo dell’automazione dei sistemi elettrici, permettendo a utenti remoti di monitorare e controllare sistemi o integrare dispositivi di campo in applicazioni di alto livello. Le metodologie utilizzate per l’integrazione dei dispositivi si basano su architetture object oriented. Viene presentata, in particolare, una metodologia per migliorare i livelli di comunicazione tra dispositivi di protezione basata su un’architettura distribuita, costituita dalla presenza di relè intelligenti, e su una virtual plant, immagine object oriented contenente le informazioni continuamente aggiornate dell’intero sistema. Nell’ultima parte del documento viene presentata una rassegna dei principali risultati ottenuti dalla comunità scientifica internazionale e dai ricercatori del DIIIE dell’Università di Salerno sulla sovraccaricabilità dinamica dei componenti [27-45]. Il lavoro svolto induce a proseguire l’attività di ricerca verso l’applicazione delle metodologie adattative individuate per la gestione dinamica di protezioni intelligenti, rivolgendo particolare attenzione alle nuove sfide che la crescente presenza di generazione distribuita pone riguardo alla scelta e al coordinamento dei sistemi di protezione sulle reti di distribuzione MT.

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