Considerando la continua evoluzione delle reti elettriche e l’impatto su di essa dei nuovi attori quali generatori rinnovabili, auto elettriche etc, i fenomeni di Power Quality sono sempre più oggetto di attenzione da parte di Regolatori e Operatori di rete per il loro impatto sulle apparecchiature; questo richiede un monitoraggio continuo e accurato dei segnali di tensione e corrente sulla rete elettrica. Le apparecchiature di misura sono collegate alla rete mediante degli strumenti di misura denominati Trasformatori Amperometrici (TA) o Voltmetrici (TV).

Tali trasduttori sono già installati in enormi quantità nelle reti di Trasmissione e Distribuzione per supplire alle esigenze legate alle funzionalità di protezione e di misura. I trasformatori di misura induttivi presentano tuttavia non idealità dovute al nucleo ferromagnetico, in termini di linearità in ampiezza, frequenza e di isteresi, che ne possono compromettere l’accuratezza in frequenza.

Per ovviare a tale problema è stato sviluppato un algoritmo di compensazione delle non idealità dei trasformatori di misura induttivi, basato sui parametri costruttivi (resistenze e induttanze di dispersione degli avvolgimenti, rapporto spire e ciclo di isteresi del materiale ferromagnetico), in grado di ricostruire la tensione primaria di rete in modo accurato.

Nel presente rapporto si presentata una validazione sperimentale del primo algoritmo sviluppato e una sua estensione. Tenendo conto della disponibilità e della diffusione di nuovi dispositivi, denominati Stand-Alone Merging Unit (SAMU), concepiti per adattare i segnali analogici, in uscita dai trasformatori di misura induttivi, all’ambiente digitale di stazione e cabina basato sui protocolli di comunicazione della famiglia IEC 61850, si riporta anche il progetto di un nuovo prototipo di SAMU-NG (Next Generation) con funzionalità innovative, con particolare riferimento alla possibilità di implementare al suo interno gli algoritmi di compensazione delle non idealità dei trasformatori di misura sviluppati.

Questo permetterebbe di rendere disponibili dati di misura quanto più possibili accurati e volti a riprodurre fedelmente tensioni e correnti presenti nella rete in Media e Alta Tensione.

Infine, è stato avviato lo studio di un nuovo sensore per la misura della tensione di rete, basato su tecnologia ottica, esente dalle non linearità degli attuali trasformatori di misura e con una larghezza di banda di misura teorica nell’ordine dei GHz, atto a fornire una misura di tensione accurata nei range di frequenza desiderati, per mezzo di schede elettroniche dedicate.