Il miglioramento della qualità della fornitura e la sicurezza della rete sono problemi essenziali nello sviluppo futuro del sistema elettrico. In questo senso, l’utilizzo di sistemi di comunicazione digitali a larga banda, e di dispositivi di controllo distribuiti nelle sottostazioni, che elaborano localmente i dati provenienti dal sistema, rende possibile l’integrazione del sistema di protezione nel sistema attualmente utilizzato per il monitoraggio ed il telecontrollo, che opera a diversi livelli gerarchici. Data l’importanza del tema è stato avviato un processo di standardizzazione (IEC TC-57 WG3 e CIGRE WG-34/35) che intende superare le soluzioni proprietarie nell’ambito delle teleprotezioni ed unire i costruttori e gli utenti nella definizione dell’architettura del sistema e dell’infrastruttura di comunicazione per il controllo e la protezione del sistema elettrico. Per raggiungere tale obiettivo è necessario garantire interoperabilità dei sistemi adottando interfacce, protocolli e modelli di dati tra loro compatibili. Il fatto che, attraverso l’automatismo locale della sottostazione, i sistemi di protezione siano collegati ai centri di telecontrollo / teleprotezione in un sistema completamente integrato comporterà un ulteriore beneficio. Le funzioni di monitoraggio e controllo, locale e remoto, possono avere accesso alle misure dei processori del sistema di protezione e quindi il controllo locale dell’interruttore potrà essere effettuato centralmente sulla base dei dati ricevuti, mentre le altre funzioni di controllo utilizzeranno la disponibilità di dati provenienti dalle sottostazioni remote. Obiettivo della ricerca è quello di studiare le vulnerabilità e i requisiti di affidabilità e disponibilità del sistema integrato di telecontrollo/teleprotezione. Tali requisiti sono particolarmente stringenti, specialmente dal punto di vista della vulnerabilità dei sistemi di comunicazione e dell’affidabilità/ disponibilità della funzionalità di teleprotezione. Requisiti fondamentali, che hanno un forte impatto sul sottosistema di comunicazione, sono: − Dal punto di vista della dependability: 1. l’affidabilità della funzione di protezione 2. l’integrità dei dati di misura comunicati al centro − Dal punto di vista funzionale: 1. la precisione dell’individuazione dei fault, che richiede la disponibilità dei dati di una vasta area nel centro di teleprotezione

2. La tempestività nell’individuazione dei fault, che impone di adottare un riferimento temporale comune, con i necessari meccanismi di sincronizzazione e di considerare gli effetti della dei ritardi nelle comunicazione, per evitare che ci sia uno sfasamento tra il funzionamento dei dispositivi tale da degradare le prestazioni del sistema Infatti, la presenza, seppure occasionale, di errori di comunicazione e di rumore, in funzione delle caratteristiche del protocollo utilizzato, può causare un funzionamento intempestivo delle protezioni. E’ pertanto essenziale valutare il protocollo utilizzato, sia dal punto di vista funzionale, relativamente al soddisfacimento dei requisiti di “real time”, che da quello della dependability propriamente detta. Nello sviluppo della ricerca si è fatto riferimento ai lavori dei comitati di standardizzazione e in modo particolare: • all’attività WG34/35 del CIGRE, che ha proposto un’architettura integrata per le funzioni di protezione e controllo, in grado di accrescere la sicurezza della rete di trasporto attraverso il coordinamento automatico tra protezioni operanti in una vasta area e • all’attività del TC-57 – WG 3 “Teleprotection and Power System Control” dell’ IEC. Prendendo come riferimento l’architettura proposta dal TC57 e dal WG 34 / 35: • sono state considerate le principali funzioni di protezione adottate sulle linee di trasmissione che utilizzano segnali di protezione tra gli estremi di linea, quali protezioni differenziali a filo pilota, protezioni a confronto di fase, protezioni distanziometriche con funzioni di tripping • sono state analizzate le prestazioni e le caratteristiche funzionali dei sistemi di teleprotezione reperibili sul mercato europeo (Siemens, ABB, ALSTOM) con particolare riguardo al sistema di comunicazione Sulla base della potenziale vulnerabilità e dei costi, sono stati confrontati i mezzi di comunicazione comunemente impiegati, quali la trasmissione PLC, la fibra ottica dedicata, le reti di fibre ottiche, i ponti radio a microonde. Risultati raggiunti Questo rapporto, che verrà seguito da uno studio specifico sulle vulnerabilità dei sistemi di teleprotezione integrati, illustra le caratteristiche dei sistemi di teleprotezione impiegati, o che potranno essere impiegati, nella protezione delle reti elettriche di alta tensione. E’ parso utile, al fine di meglio comprendere la descrizione dei diversi dispositivi, definire preliminarmente gli elementi costitutivi di un sistema di teleprotezione, presentandone le caratteristiche e le tecnologie realizzative.

Successivamente, sono stati considerati, per il sistema di comunicazione, i protocolli prevalentemente impiegati per la trasmissione dati sia all’interno che all’esterno delle sottostazioni, inquadrandoli in un contesto di attività normativa internazionale. Per finire viene fornito un quadro sufficientemente ampio sui dispositivi di teleprotezione reperibili sul mercato europeo, descrivendone in particolare le caratteristiche dal punto di vista del sottosistema di comunicazione.