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rapporti - Deliverable

Analisi e valutazione delle caratteristiche di propagazione di segnali in alta frequenza sulle reti MT ai fini della realizzazione di un efficace sistema di protezione “anti-islanding”

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Analisi e valutazione delle caratteristiche di propagazione di segnali in alta frequenza sulle reti MT ai fini della realizzazione di un efficace sistema di protezione “anti-islanding”

Il presente Rapporto è parte integrante della documentazione delle attività di Ricerca di Sistema previste dal “Piano Annuale di Realizzazione 2007” rev. 1 del 3/12/2007 nell’ambito del progetto “Transizione verso le reti di distribuzione attive” (Area “Governo del Sistema Elettrico”) e ne costituisce il Deliverable 6.2. Nel Rapporto è descritta l’attività, svolta nel 2007, relativa alla valutazione della possibilità di impiego della rete MT come vettore di comunicazione a supporto di un sistema di protezione antislanding. Nel caso di presenza sulla rete di distribuzione MT di generatori distribuiti si pone l’esigenza, in caso di disalimentazione della linea, che tutti i generatori distribuiti si sconnettano prontamente dalla rete. La motivazione di questo requisito è da ricercare sia in aspetti funzionali che di sicurezza. A questo fine i generatori distribuiti devono essere equipaggiati con protezioni locali, basate sulle misure di tensione e frequenza. Questo schema tuttavia può, in particolari condizioni operative della rete, dar luogo ad un mancato riconoscimento dell’evento indicato. La soluzione più efficace consiste nell’implementazione di uno schema di protezione di tipo diretto, ovvero di un sistema che, all’atto dell’apertura dell’interruttore in cabina primaria, invii prontamente un segnale di telescatto alle protezioni dei generatori distribuiti sulla linea. Alla base dello schema di protezione sopra richiamato sta la disponibilità di un canale di comunicazione di caratteristiche adeguate tra cabina primaria e generatori. Se si analizzano le caratteristiche del sistema di protezione di rete MT si deriva immediatamente che il sistema di teleprotezione dovrà avere tempi di risposta che garantiscano la sconnessione dei generatori entro 0,4 secondi dall’apertura dell’interruttore in cabina primaria. Ulteriore elemento che si deriva dalla analisi delle caratteristiche del sistema di protezione consiste nella prescrizione di un sistema di accoppiamento fase-fase nell’ipotesi di utilizzo della tecnologia power line per la comunicazione. Da un punto di vista architetturale il sistema di teleprotezione più semplice è quello che prevede il broadcast di un segnale che indica la presenza di alimentazione e l’assenza di anomalie che viene a mancare in caso di problemi, realizzando un semplice schema “a mancanza”. Pur trattandosi di uno schema concettualmente semplice non esistono al momento soluzioni sul mercato che siano al contempo efficaci e economiche. Di fatto l’unica possibilità oggi commercialmente disponibile è il noleggio di una linea telefonica permanentemente connessa. La soluzione più naturale per realizzare un canale di comunicazione che abbia potenzialmente la capacità di coprire una intera rete di distribuzione è quella basata sulla tecnologia power line. L’impiego come mezzo di comunicazione della stessa linea di distribuzione MT è già regolamentato dalla normativa CENELEC, ha il vantaggio della proprietà del mezzo, e comporta, oltre al costo di investimento iniziale, un costo di esercizio decisamente ridotto rispetto all’affitto di una linea telefonica dedicata. Lo svantaggio insito nella presenza di disturbi che il normale esercizio provoca sulla linea è oggi meglio affrontabile che non in passato grazie alle moderne tecnologie di elaborazione dei segnali di trasmissione (spread spectrum, OFDM, ecc.).

Nel rapporto viene fatta una sintesi della normativa attuale per la connessione di generatori alla rete di distribuzione con particolare riferimento ai sistemi di protezione. Dalla normativa si ricavano i requisiti base, in particolare tempi di risposta e modalità di accoppiamento dei segnali, per il sistema di comunicazione power line a supporto dell’antislanding. Vengono successivamente svolte alcune considerazioni sulla architettura che è possibile progettare per questo sistema e sulle possibili alternative tecnologiche per la realizzazione del canale di comunicazione. Nel Capitolo 5 si riporta una sintesi di due proposte, molto diverse tra loro negli aspetti realizzativi, per la realizzazione di un sistema di broadcast di un segnale da utilizzare per il comando di rapida sconnessione dei generatori in caso di problemi sulla rete. L’ultimo capitolo infine affronta le problematiche legate all’impiego della comunicazione power line su linee a media tensione. Vengono riportati i risultati di misure di propagazione di un segnale in banda CENELEC effettuate su alcune reti Italiane.

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