Il documento riporta i principali risultati ottenuti nell’ambito di una collaborazione con Unareti S.p.A. e con il Politecnico di Milano relativamente all’analisi di diverse strategie di controllo per un dispositivo di compensazione di tipo serie per reti di distribuzione BT (Dynamic Voltage Compensator – DVC). In particolare, l’obiettivo principale è stato quello di valutare la possibilità di implementare le logiche di controllo sviluppate da RSE in un prototipo di potenza disponibile presso il Politecnico di Milano. L’attività ha previsto le seguenti fasi:

1) realizzazione del modello digitale della configurazione di macchina monofase con l’uso delle diverse logiche di controllo sviluppate da RSE (sliding mode) per la regolazione della tensione a regime, compensazione del flicker, dei buchi di tensione e delle sovratensioni. I modelli sono stati realizzati in ambiente MATLAB Simulink/SimPowerSystem, al fine di caratterizzare e di verificare il comportamento del dispositivo;

2) adattamento della scheda di controllo del prototipo del Politecnico di Milano per l’interfacciamento con il simulatore Real Time, al fine di svolgere le prove di tipo Control Hardware-In-the-Loop (CHIL) nella configurazione monofase del compensatore; le prove CHIL hanno l’obiettivo di evidenziare eventuali criticità implementative delle logiche di controllo sviluppate da RSE;

3) valutazione analitica delle perdite del dispositivo nella sua configurazione reale, in configurazione monofase, tri-monofase e trifase e loro validazione mediante prove effettuate presso il laboratorio del Politecnico di Milano sul dispositivo monofase di potenza, ivi disponibile.

Dalle attività svolte è emerso che l’implementazione dei controlli di tipo sliding mode su controllori hardware risulta critica se questi non sono specificamente progettati allo scopo. La criticità è legata essenzialmente al fatto che il microcontrollore a disposizione è predisposto per la strategia di modulazione PWM (Pulse-Width Modulation); nel caso in esame, l’implementazione della logica sliding mode necessita di tempi di calcolo ridotti (dell’ordine del microsecondo), almeno per quanto riguarda la determinazione del segno della superficie di sliding, informazione utilizzata per imporre i comandi di accensione/spegnimento alle valvole di potenza. Le soluzioni tecniche adottate per ovviare al problema non hanno dimostrato le prestazioni attese.

Inoltre, relativamente alla valutazione delle perdite del dispositivo, i risultati ottenuti analiticamente sono stati validati dalle prove effettuate sul prototipo monofase, confermando, indirettamente, anche le valutazioni analitiche svolte per dispositivi di compensazione di diversa topologia circuitale.