Il presente rapporto è stato predisposto nell’ambito del Progetto di Ricerca di Sistema “NORME”, sottoprogetto REGOLE 1 , WP4, Milestone 4.3 “Monitoraggio della Qualità della Tensione: completamento del sistema di monitoraggio e campagna di misure nel primo semestre 2006” Nel 2005 è stato predisposto un sistema di monitoraggio in campo delle seguenti caratteristiche di qualità della tensione e sono state avviate la raccolta dati e le relative elaborazioni. – Ampiezza e variazioni della tensione di alimentazione – Buchi di tensione – Interruzioni della tensione di alimentazione – Squilibri della tensione – Variazioni rapide della tensione – Armoniche della tensione – Correnti e armoniche di corrente solo nel caso di installazioni presso i Clienti MT – Flicker. Il sistema di monitoraggio realizzato nel 2005 consisteva di: – una rete di 400 strumenti di misura su altrettante semisbarre a media tensione distribuite su tutto il territorio nazionale – un sistema centrale di raccolta e archiviazione dei dati – un software di elaborazione dei dati raccolti La descrizione completa del sistema di monitoraggio e delle attività svolte nel 2005 sono documentate in un rapporto di Ricerca di Sistema Errore. L’origine riferimento non è stata trovata. e il presente rapporto si pone in diretta continuità col precedente. Le attività svolte nel primo semestre 2006 e documentate dal presente rapporto sono descritte nel seguito. Il Sistema Centrale di raccolta e elaborazione dati, acquistato e installato nel 2005, ha una potenzialità di gestione di un numero massimo di 600 Unità di Misura periferiche. Per non lasciare inutilizzata questa potenzialità e soprattutto per coinvolgere i Clienti MT e per arricchire il sistema di monitoraggio di misure puntuali lungo le linee, si decise di estendere ai Clienti e Distributori, che ne avessero fatto richiesta, la possibilità di acquistare le Unità di Misura alle medesime condizioni vantaggiose ottenute nella gara 1 Il sottoprogetto REGOLE aveva l’obiettivo di fornire i presupposti tecnico-scientifici utili alla attività di regolamentazione del Sistema Elettrico da parte della Autorità per l’energia elettrica e il gas (AEEG) finalizzata a far evolvere il Sistema Elettrico nella direzione di un servizio meno costoso per il Paese, con standard di qualità più adeguati alle nuove esigenze anche nel campo del funzionamento delle reti elettriche e della qualità del servizio.

effettuata per l’acquisto dei 400 strumenti installati sulle semi-sbarre MT delle cabine primarie. Questa opportunità è stata pienamente utilizzata essendo stati acquistati 73 strumenti dai Clienti MT e 124 strumenti dai Distributori per un totale di 197 unità di misura. Il numero di strumenti acquistati da Clienti e Distributori è quindi risultato superiore a quello ipotizzato nella formulazione del programma della milestone (un massimo di 150 strumenti). Dal 1 gennaio al 30 giugno 2006 sono stati installati 137 strumenti. Sulla base dei dati di misura raccolti nel 2005 e nelle prime settimane del 2006, è stata fatta una analisi attenta della corrispondenza delle Unità di Misura alla Classe A, così come definita dalla Norma CEI EN 61000-4-30, per quanto riguarda le modalità di rilevazione ed elaborazione degli indicatori della Qualità della Tensione. Questa analisi ha dato luogo a un certo numero di adeguamenti al software di misura residente a bordo degli strumenti e a quello di prima elaborazione dei dati "grezzi" residente nel sistema centrale, adeguamenti mirati a rendere maggiormente aderenti alla normativa l’aggregazione delle misure su intervalli temporali e la loro marcatura a fronte di eventi quali i buchi e le interruzioni di tensione. Relativamente a tali eventi, sono stati apportati degli adeguamenti del software per una loro più corretta caratterizzazione. Nel corso del mese di gennaio 2006 sono stati fatti gli interventi più urgenti di manutenzione del software e, via GSM, è stata caricata su tutti gli strumenti una versione aggiornata del software di misura su di essi residente. Successivamente sono stati completati gli aggiornamenti al software di misura residente nel sistema centrale e si è proceduto a una bonifica dei suoi data base. Dopo il completamento della azione di bonifica dei data base sono disponibili dati di misura elaborati conformemente alla Norma EN 61000-4- 30 a partire dalla prima settimana di febbraio 2006 per tutte le misure di QT oggetto del sistema di monitoraggio. La verifica della qualità della misura è quindi proseguita attraverso un’analisi dei dati raccolti e una serie di simulazioni di transitori elettromagnetici per accertare la adeguatezza ed i limiti introdotti dalla catena di misura scelta. Infatti, per vincoli di budget e di tempo, le Unità di Misura sono state collegate ai terminali BT dei trasformatori di tensione esistenti in rete e cablate in modo da misurare direttamente le tensioni concatenate del sistema. Si è accertato che nel caso di misure sulle semisbarre MT delle cabine primarie di reti a neutro isolato, conseguentemente alla connessione fase-terra dell’avvolgimento primario dei TV e per fenomeni di saturazione, la catena di misura restituisce, in taluni casi, valori non corretti. In particolare, durante eventi che provocano transitori con componenti omopolari "unidirezionali", tipicamente aperture su guasto e successive e richiusure delle linee, specialmente in presenza di guasti monofase, il sistema di misura restituisce buchi di tensione artefatti di breve durata (inferiore o al più uguale a 60 ms) mentre in realtà, al primario MT del trasformatore di misura si hanno sì dei transitori di tensione, ma non dei buchi. Sono state individuate le possibili soluzioni che si basano fondamentalmente nell’individuazione dei fenomeni di saturazione dei TV e conseguente eliminazione dei buchi artefatti, attraverso l’analisi della presenza di componenti omopolari della tensione.

Sono state implementate nuove funzionalità nel sistema web di consultazione ed elaborazione dei dati denominato QUEEN tra le quali le più significative sono le seguenti: – verifiche di conformità, vale a dire individuazione delle installazioni i cui parametri della qualità della tensione superano un livello prescelto dall’operatore; – aggiunta del valore 5° percentile dell’ampiezza e variazione della tensione; – aggiunta del “numero atteso di buchi di tensione in un anno”; – classificazione delle variazioni rapide della tensione per classi di ampiezza: 2-4%, 4-6%, >6%; – per il fattore di distorsione armonica totale (THD) si è aggiunto il calcolo del 95° percentile con indicazione del “numero di periodi di osservazione totale” e il “numero di periodi di osservazione in cui si supera il valore di riferimento del THD indicato dalla norma; – revisione generale delle tabelle di rendicontazione dei dati aggregati con evidenziati il numero dei punti di misura che non soddisfano determinati criteri (es. ±10%, ±7,5%, ±5% della tensione nominale per più del 5% del tempo, squilibrio tra 1÷2% o > 2% per più del 95% del tempo, THDv maggiore del 8% per più del 95% del tempo), conteggio del numero di punti che non soddisfano i criteri per 1, 2, 3, 4 o più settimane. Il sistema QUEEN è stato quindi aperto alla consultazione tramite internet (http://QUEEN.ricercadisistema.it) ed è utilizzabile in modalità differenziate da: – Titolari degli strumenti di misura (Distributori e Clienti MT). Accedono a dati di dettaglio (in QUEEN denominati “dati grezzi” e “dati semplificati”) per ogni singolo punto di misura e per ogni singolo evento (tempo di accadimento e caratteristiche del disturbo, oscillogrammi etc.) e a statistiche dei disturbi registrati sul singolo strumento in un intervallo di tempo prescelto. I titolari accedono a queste funzionalità di QUEEN tramite password – Il pubblico. Accede a QUEEN senza password e può ottenere elaborazioni di dati aggregati tra gruppi di strumenti di misura. Sono state quindi condotte interessanti analisi dei disturbi (interruzioni e buchi di tensione) visti da più punti di misura. L’analisi effettuata sui dati disponibili dal sistema di monitoraggio MT ha consentito di fare le seguenti osservazioni. 1. I buchi di tensione visti sulla semisbarra sono visti in ogni nodo della rete MT a valle. Questo vale sia per i buchi originati in MT sia per quelli trasferiti dalla Alta Tensione. I buchi visti nei nodi di linea sono generalmente un poco più profondi. 2. Guasti polifase lungo una linea MT sono visti come buchi sulle semisbarre e come interruzioni nei nodi della linea interessata dal guasto. 3. Archi a terra monofase auto-estinguenti non sono visti come buchi né sulla semisbarra, né sulla linea interessata.

4. Archi a terra non auto-estinguenti sono visti dai nodi della linea interessata come interruzioni. Non sono invece visti come buchi di tensione sulla semisbarra. Queste osservazioni, che potranno ricevere conferma con ulteriori indagini, consentono di affermare che il campione delle 400 semi-sbarre MT può essere utilizzato per una stima statistica significativa anche dei buchi di tensione visti dai Clienti MT. Questa stima potrà essere migliorata attraverso un confronto più esteso con i risultati delle rilevazione nei 197 punti di misura lungo linea e presso i Clienti MT che partecipano alla campagna di monitoraggio. Poiché il campione delle 400 semisbarre sottoposte a monitoraggio è stato scelto con grande attenzione in modo da essere ragionevolmente rappresentativo della intera rete MT, è possibile attendersi dal sistema di monitoraggio una raffigurazione affidabile della numerosità e entità dei buchi di tensione sulla intera rete MT. E’ stata quindi fatta una analisi dei dati per tutti i tipi di disturbi sottoposti a monitoraggio. Questa analisi è documentata nel rapporto finale e fornisce un esempio significativo delle potenzialità del sistema di monitoraggio MT. Alcune di queste analisi permettono un primo approccio alla formulazione di ipotesi interpretative dei dati statistici rilevati, in relazione alla struttura delle reti monitorate e alle condizioni di esercizio e ambientali. Ai risultati della ricerca è stata data ampia diffusione coinvolgendo i titolari degli strumenti di misura, Distributori e Clienti MT, in due seminari tenutisi a Milano e Roma, centrati sulle potenzialità e sulle modalità di consultazione e esame delle misure. Inoltre, il 3 luglio 2006 si è celebrato il primo Forum sul Sistema Italiano di monitoraggio MT che ha visto una vasta e interessata partecipazione di oltre 100 persone con contributi da parte di CESI RICERCA, della Autorità per l’Energia Elettrica e il Gas, delle associazioni dei Clienti (Confindustria, Confartigianato), dei Distributori (Enel Distribuzione e Federutility) e delle Università Italiane.