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Analisi dello stato dell’arte di strategie di protezione delle reti di distribuzione in media tensione, basate su tecniche avanzate di analisi dei transitori

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Analisi dello stato dell’arte di strategie di protezione delle reti di distribuzione in media tensione, basate su tecniche avanzate di analisi dei transitori

Il presente Rapporto documenta l’analisi bibliografica condotta sulle strategie che sfruttano l’analisi dei transitori, e in particolare le travelling waves, nei sistemi di protezione delle reti di distribuzione in media tensione. Inoltre, sono state riportate alcune tecniche già ben consolidate ma applicate alle linee di alta tensione. I metodi analizzati possono realizzare le funzioni di localizzazione e/o rilevazione selettiva dei guasti.

La prospettiva di una sempre crescente integrazione nella rete di distribuzione in Media Tensione (MT) di sorgenti di energia rinnovabile, interfacciate con convertitori statici di energia, richiede che i sistemi di protezione e controllo avanzino di pari passo. Tali sistemi devono continuare a garantire il corretto esercizio della rete in caso di guasto e possibilmente migliorare la qualità della fornitura agli utenti allacciati. A questo scopo, l’applicazione dell’analisi dei transitori elettromagnetici ai sistemi di protezione appare promettente: infatti, queste tecniche hanno la potenzialità di localizzare efficacemente i guasti e rilevare, anche rapidamente, i guasti identificati con difficoltà dai sistemi attuali.

 

Il transitorio delle grandezze elettriche a seguito di un guasto può essere interpretato o come una risposta di un circuito dinamico, ad esempio nel caso delle così dette grandezze incrementali, oppure come l’esito di fenomeni propagatori noti come onde viaggianti, o Travelling Waves (TW). In questo contesto, è stata condotta un’analisi bibliografica sulle strategie di protezione che permettono la rilevazione e la localizzazione dei guasti sfruttando i principi sopra menzionati. Si è visto che già esistono soluzioni mature e di uso corrente per quanto riguarda la localizzazione e la rilevazione selettiva dei guasti nelle linee di alta tensione; in particolare, la prima funzionalità risulta essere più diffusa della seconda. Dopodiché sono stati analizzati alcuni metodi basati sull’analisi del transitorio, progettati per le reti MT.

 

I metodi evidenziati si distinguono per il tipo di rete a cui possono essere applicati, per i tipi di guasto identificabili e, nell’insieme, tutte le casistiche principali vengono esplorate. Si osserva che la trasformata wavelet risulta essere molto diffusa per l’analisi dei segnali acquisiti. Inoltre, le diverse architetture proposte differiscono tra loro per: tipo e numero di trasduttori impiegati, numero e posizione dei rilevatori installati, l’eventuale presenza di canali di comunicazione.
L’attività presentata in questo Rapporto costituisce il punto di partenza per la futura implementazione al calcolatore delle tecniche più idonee alla realizzazione di sistemi di protezione per le reti di distribuzione MT in alternata.

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