Automazione intelligente della distribuzione di stazioni trasformatori MV/LV nelle reti LV

Gestione avanzata della qualità dell'energia

A differenza dei filtri passivi, i filtri attivi non generano sovratensioni di connessione, poiché la carica non è trattenuta nei condensatori nello stesso modo. La struttura tipica dei filtri attivi comprende un induttore, noto come bobina filtro, e un convertitore elettronico di potenza, ovvero interruttori e accumulatori basati su condensatori.

Il convertitore del filtro attivo è solitamente controllato per generare forme d'onda armoniche in fase opposta, riducendo o eliminando così la propagazione degli armonici. Oltre alla filtrazione degli armonici, i filtri attivi possono essere utilizzati anche per correggere il fattore di potenza. Nelle funzioni future dei filtri attivi, la filtrazione degli armonici e la correzione del fattore di potenza potrebbero essere implementate nel controllo lato rete dello storage energetico.

La figura 1 mostra i sistemi di gestione e l'architettura di comunicazione delle stazioni trasformatori MV/LV con storage energetico.

Questa architettura di comunicazione si basa sull'internet pubblico e consiste in protocolli Ethernet e IP, gateway (GW) del centro trasformatore e la rete IP locale all'interno delle stazioni trasformatori MV/LV e dei centri di controllo. La rete IP consente l'uso di più protocolli, che possono essere applicati in aree come il trading energetico, la configurazione della gestione dello storage, il controllo remoto, il monitoraggio della qualità dell'energia e i servizi basati sul web.

Quando il traffico viene tunnelizzato attraverso la rete pubblica, può essere utilizzata una rete privata virtuale (VPN) crittografata.
Per governare le risorse distribuite e i filtri vengono utilizzati protocolli IEC standard. Il dispositivo logico intelligente per lo storage energetico può essere modellato utilizzando la struttura e l'architettura orientate agli oggetti specificate nella IEC 61850 e nelle sue successive modifiche IEC.

Lo schema SCADA in Figura 2 rappresenta una stazione trasformatori MV/LV dotata di un filtro attivo. Comprende simboli per i disgiuntori dell'unità ad anello, i disgiuntori del trasformatore, il trasformatore stesso, il relè della barra LV, gli interruttori fusibili dei cavi di alimentazione LV e il relè del cavo di alimentazione per il filtro attivo.
Inoltre, vengono presentati il filtro attivo (rappresentato in rosso) e i valori di misurazione e le informazioni di indicazione del potenziale.

Con SCADA, il monitoraggio esteso dei processi LV e degli indici PQ comporta un gran numero di punti di misurazione e calcolo.
Il prezzo dei prodotti SCADA dipende dal numero di punti richiesti. Fino ad ora, questo ha offerto un mezzo ragionevole per consentire alle società di distribuzione, sia piccole che grandi, di permettersi gli aggiornamenti del sistema SCADA. Per abilitare il monitoraggio LV su larga scala e multi-parametrico, sono necessari nuovi modelli di prezzi per SCADA e NIS/DMS.
Un nuovo approccio al prezzo, non basato sul numero di punti, potrebbe eliminare la necessaria raggruppamento virtuale, strutture e compressione delle informazioni LV. Ad esempio, i database relazionali possono gestire database estremamente grandi, e le capacità di elaborazione e archiviazione dei sistemi informativi sono cresciute esponenzialmente.