MT delle cabine primarie AT/MT L’attività descritta nel presente rapporto si inquadra in quelle della Ricerca di Sistema riguardanti la “Generazione Distribuita” (GD) ed in particolare, l’impatto della generazione di distribuita sulla regolazione della tensione nelle reti MT mediante il variatore sottocarico (VSC) posto sul primario dei trasformatori AT/MT delle cabine primarie di distribuzione. La regolazione della tensione nelle reti MT e bt è attualmente basata sull’ipotesi che per tali livelli di tensione le reti sono da considerarsi sostanzialmente di tipo passivo, senza la presenza di generazione distribuita di potenza tale da influenzare significativamente la tensione di rete. Il controllo della tensione è realizzato attraverso due modalità operative: • variare sottocarico il rapporto di trasformazione del trasformatore AT/MT mediante un regolatore automatico che impone alla sbarra MT un valore di tensione calcolato secondo una legge prefissata; • scegliere a vuoto il rapporto di trasformazione dei trasformatori MT/bt poiché non dotati di variatore sottocarico. Nel rapporto sono dapprima analizzate le leggi di regolazione automatica (per il variatore sotto carico) impiegate nelle reti MT di distribuzione; tali leggi attualmente sono di due tipi: • a tensione costante sulla sbarra MT; • a compensazione in corrente (la tensione nella sbarra varia al variare della corrente col trasformatore AT/MT sino ad un valore di corrente limite oltre il quale il riferimento di tensione è costante). Unitamente a quanto sopra, si sono descritti anche gli aspetti più significativi della regolazione mediante variatori sottocarico, quali il grado di insensibilità, proprio del controllo “discreto” (a gradini) dei VSC, e la caratteristica di intervento di tipo tempo-dipendente. Nella prima modalità di regolazione la tensione alla sbarra MT viene mantenuta costante ad un valore di tensione fissato sulla base delle curve di carico “storiche” della cabina primaria, che possono essere molto variabili in relazione al carattere aleatorio del carico (diurno/notturno, feriale/festivo, invernale/estivo). Nel secondo caso, il riferimento di tensione per la sbarra MT prevede una legge di regolazione di tipo lineare, composta dalla somma di un parametro costante (tensione programmata – equivalente alla tensione da imporre alla sbarra di cabina primaria in assenza di carico) con un termine pari al prodotto di una costante (detta grado di compensazione) con la corrente circolante nel trasformatore lato MT (azione correttrice per tenere conto delle variazioni del carico nella rete alimentata). La scelta dei due parametri (tensione programmata a vuoto e grado di compensazione) è vincolata alle condizioni di massimo e minimo carico della cabina primaria e della linea ritenuta la più critica. Tramite i suddetti processi di regolazione in tutti i punti della rete MT è garantito un valore di tensione compreso all’interno degli intervalli contrattualmente prefissati (0.9 Vn < Vrete < 1.1 Vn). La presenza di generazione distribuita influenza in maniera differente le due modalità di regolazione della tensione alla sbarra MT. Nel caso di regolazione con tensione costante alla sbarra MT, il valore di riferimento per la tensione deve essere fissato sulla base non solo del carico passivo alimentato ma anche considerando l’entità di generazione distribuita nella rete. La scelta del riferimento di tensione deve essere il risultato di una analisi approfondita di load flow per le differenti configurazioni di carico e generazione prevedibili.

Se ciò non fosse si potrebbero realizzare condizioni di rete potenzialmente critiche (in termini di profili di tensione elevati), ad esempio per quelle linee in cui vi sia una forte presenza di generazione distribuita con carico passivo trascurabile o comunque sensibilmente inferiore alla generazione. Il problema opposto (profili di tensione bassi) potrebbe verificarsi per quelle linee in cui vi è solo carico passivo. Una volta stabilito il riferimento di tensione “ottimale “ per la sbarra MT di cabina primaria, la generazione distribuita non ha influenza sullo stesso durante il normale esercizio. Nel caso di regolazione con legge di controllo della tensione con termine correttivo in corrente, la presenza di generazione distribuita nella rete determina variazioni nella corrente stessa che transita nel trasformatore AT/MT (in quanto cambia il carico “visto” dalla macchina). Conseguentemente, si verificano delle variazioni non desiderate del riferimento di tensione. L’entità dell’errore che si commette è funzione del grado di compensazione prefissato. Solitamente l’ampiezza dell’azione correttrice, in normali condizioni di esercizio, è dell’ordine del 2÷4% della tensione nominale, dunque l’influenza della generazione distribuita nella maggior parte dei casi risulta essere relativamente contenuta. Tuttavia, in concomitanza di condizioni di rete di emergenza, ad esempio un solo trasformatore che alimenta due sbarre MT, possono riscontrarsi dei profili di tensione critici per quelle linee con forte penetrazione di generazione distribuita o con solo carico passivo. Condizioni altrettanto critiche, possono verificarsi anche con assetti di rete non di emergenza, nella misura in cui la potenza della generazione distribuita presente nella rete MT è superiore a quella del carico. Il flusso di potenza che transita nella cabina primaria, solitamente con direzione dalla rete AT a quella MT, potrebbe risultare essere rovesciato, ma nonostante ciò il regolatore di tensione, non avendo informazioni sul verso della potenza, darebbe luogo ad un innalzamento della tensione alla sbarra, con evidenti implicazioni (sovratensioni permanenti) sui profili di tensione di quelle linee in cui la generazione distribuita è presente in quantità elevate. Le soluzioni ipotizzabili per far fronte a tali problematiche sono diverse, ad esempio il passaggio da regolazione con azione correttrice in corrente a regolazione con tensione costante alla sbarra MT di cabina primaria, oppure, l’adozione di misure dei flussi di potenza sulle linee MT (e dunque, tramite calcolo, anche nel trasformatore AT/MT), al fine di verificare situazioni potenzialmente pericolose di inversione dell’usuale flusso di potenza (dalla AT alla MT), al raggiungimento delle quali il riferimento di tensione potrebbe essere “congelato” per prevenire i sopraddetti problemi.