I primi risultati del monitoraggio della qualità della tensione nelle reti MT R. Chiumeo, A. Porrino Qualità della tensione nelle reti elettriche in Italia: il sistema italiano di monitoraggio delle reti MT 3 luglio 2006, Milano 1 Modelli per gli scenari del sistema elettrico italiano CESI Walter Grattieri Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Il sistema di monitoraggio delle reti MT Indice Milestones del progetto “Monitoraggio reti MT” Caratteristiche ed Architettura del Sistema Punti di Misura Il Sistema di consultazione QUEEN Ampiezza e variazioni della tensione Buchi di tensione Interruzioni di tensione Squilibri della tensione, Variazioni rapide, Flicker e Armoniche

Milestones del progetto “Monitoraggio reti MT” 6 aprile 2005 - Autorità emette il documento di consultazione “Iniziative per il monitoraggio della qualità della tensione nelle reti di distribuzione dell’energia elettrica” 2005 - CESI realizza il sistema nell’ambito della attività di ricerca finanziata dalla Ricerca di Sistema (RdS). Installati 400 strumenti sulle semisbarre MT delle Cabine Primarie dei Distributori. Dicembre 2005 - inizio campagna di monitoraggio e attività di debugging dei sistemi di misura e elaborazione 1° semestre 2006 - Installati ulteriori 79 strumenti lungo linee MT e 58 presso Clienti MT. Dal 1° febbraio 2006 raccolti risultati utili per un totale di 2200 mesi * punto di misura Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Caratteristiche del sistema di Monitoraggio MT Caratteristiche della QT sottoposte a monitoraggio: Ampiezza e variazioni della tensione di alimentazione Buchi di tensione Interruzioni della tensione di alimentazione Squilibri della tensione Variazioni rapide della tensione Grandezze armoniche - Tensioni Flicker Armoniche di corrente (solo nel caso di installazioni presso i Clienti MT) Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

QUEEN - Consultazione e rendicontazione Architettura del sistema di Monitoraggio MT Unità di misura Sistema centrale QUEEN - Consultazione e rendicontazione Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Punti di misura Il sistema centrale è dimensionato per gestire una rete con un massimo di 600 Unità di Misura. 400 strumenti sono stati installati su altrettante semisbarre di Cabine Primarie MT nel 2005 197 strumenti sono stati acquistati da Clienti MT e dai Distributori e si sta completando la loro installazione “lungo linea” Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Punti di misura : Semisbarre MT 400 strumenti su semisbarre di Cabine Primarie MT 400 semisbarre corrispondono a circa lo 11% del totale delle semisbarre delle reti MT in Italia (3700). Il Campione scelto rappresenta in modo significativo le reti MT per quanto riguarda: - la numerosità delle Cabine Primarie in ogni regione - la distribuzione delle lunghezze totale delle linee - la tipologia delle linee: cavo, miste, aeree - la tipologia di messa a terra del neutro: isolato o compensato - la numerosità dei clienti MT - la densità al km2 di clienti BT: alta, media e bassa Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Punti di misura : Semisbarre MT 400 strumenti su semisbarre di Cabine Primarie MT rappresentatività della lunghezza totale delle reti Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Punti di misura : Semisbarre MT 400 strumenti su semisbarre di Cabine Primarie MT rappresentatività della tipologia prevalente delle linee Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Punti di misura : Semisbarre MT 400 strumenti su semisbarre di Cabine Primarie MT rappresentatività della messa a terra del neutro delle reti Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Punti di misura : Clienti MT e “lungo linea” Scelta libera dei punti di misura da parte dei Clienti e dei Distributori. Campione risultante non statisticamente rappresentativo. Clienti MT Distributori Mappa aggiornata al 28-06-2006 Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Punti di misura : Clienti MT e “lungo linea” Mappe aggiornate al 28-06-2006 Clienti MT Distributori Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Punti di misura : Clienti MT e “lungo linea” Distributori Mappa aggiornata al 28-06-2006 Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Sistema QUEEN - risultati del monitoraggio accessibili via web Il Sistema di consultazione QUEEN Sistema QUEEN - risultati del monitoraggio accessibili via web http://QUEEN.ricercadisistema.it - Titolari degli strumenti di misura. Accedono a dati di dettaglio (in QUEEN denominati “dati semplificati”): per ogni singolo punto di misura e per ogni singolo evento (tempo di accadimento e caratteristiche del disturbo, oscillogrammi etc.) statistiche dei disturbi registrati sul singolo strumento in un intervallo di tempo prescelto I titolari accedono tramite password - Il pubblico. Accede a QUEEN senza password e può ottenere elaborazioni di dati aggregati tra gruppi di strumenti di misura Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Report relativo a un singolo punto di misura in Cabina Primaria Ampiezza e variazioni della tensione Report relativo a un singolo punto di misura in Cabina Primaria (Vn = 15 kV) Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Report di dati aggregati sui punti di misura relativi ai Clienti MT Ampiezza e variazioni della tensione Report di dati aggregati sui punti di misura relativi ai Clienti MT 4 mesi di osservazione: febbraio-marzo-aprile-maggio 2006, 36 Clienti MT Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Buchi di tensione: Dati semplificati Report relativo a un singolo punto di misura (Vn = 9 kV) Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Buchi di tensione: Dettaglio evento Registrazione della forma d’onda dell’evento 1 Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Buchi di tensione: Correlazione tra semisbarra e lungo linea AT R A B Un buco di tensione avvertito a livello di semisbarra (R) viene avvertito da tutti i Clienti (A) alimentati dalle linee derivate dalla semisbarra in esame MT (20 kV) Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Buchi di tensione: Semisbarre MT Rappresentatività delle semisbarre per la valutazione statistica dei buchi di tensione I buchi di tensione visti sulla semisbarra sono visti in ogni nodo della rete MT. Questo vale sia per i buchi originati in MT sia per quelli trasferiti dalla AT. I buchi visti nei nodi lungo linea sono generalmente un poco più profondi. Guasti polifase lungo una linea MT sono visti come buchi sulle semisbarre e come interruzioni nei nodi della linea interessata dal guasto. Archi a terra monofase auto-estinguenti non sono visti come buchi né sulla semi-sbarra, né sulla linea interessata Archi a terra non auto-estinguenti sono visti dai nodi della linea interessata come interruzioni. Non sono invece visti sulla semisbarra. Il campione delle 400 semisbarre può essere utilizzato per una stima statistica significativa dei buchi di tensione visti dai clienti MT Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Buchi di tensione: Semisbarre MT Rappresentatività statistica dei dati del monitoraggio sui buchi di tensione e sulle interruzioni La numerosità dei buchi di tensione è fortemente condizionata da fattori ambientali esterni legati alle stagioni. In particolare durante la stagione estiva aumenta fortemente la ceraunicità ed è noto che i fulmini sono responsabili di una parte rilevante degli eventi di guasto sulle linee MT Si possono fare previsioni sul numero medio atteso di buchi o interruzioni solo sulla base di una disponibilità di dati raccolti in un arco temporale di un anno o, meglio, multiplo di un anno I risultati mostrati nelle seguenti slide sono stati raccolti in un periodo (febbraio - maggio) troppo limitato per trarre delle indicazioni. Sono presentati innanzitutto per mostrare le potenzialità del sistema di monitoraggio Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Buchi di tensione: Semisbarre MT 4 mesi di osservazione: febbraio-marzo-aprile-maggio 2006 Il 5% dei punti di misura registrano un numero di buchi superiore o uguale a quelli riportati Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Buchi di tensione: Semisbarre MT 4 mesi di osservazione: febbraio-marzo-aprile-maggio 2006 Neutro Compensato (media su 190 punti di misura) Neutro Isolato (media 191 punti di misura) Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Buchi di tensione: Semisbarre MT 4 mesi di osservazione: febbraio-marzo-aprile-maggio 2006 Cavo (media su 88 punti di misura) Miste (media su 264 punti di misura) Aeree (media su 28 punti di misura) Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Buchi di tensione: Clienti MT 4 mesi di osservazione: febbraio-marzo-aprile-maggio 2006 media di 36 Clienti MT nel periodo Il 5% dei punti di misura registrano un numero di buchi superiore o uguale a quelli riportati Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Report relativo a un singolo punto di misura Interruzioni: Dati semplificati Report relativo a un singolo punto di misura Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Interruzioni: Dettaglio evento Registrazione della forma d’onda dell’evento 2 (interruzione transitoria) Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Registrazione della forma d’onda dell’evento 1 (interruzione lunga) Interruzioni: Dettaglio evento Registrazione della forma d’onda dell’evento 1 (interruzione lunga) Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Interruzioni: Dati aggregati 4 mesi di osservazione: febbraio-marzo-aprile-maggio 2006 media di 36 Clienti MT nel periodo 36 Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

4 mesi di osservazione: febbraio-marzo-aprile-maggio 2006 Interruzioni: Dati aggregati 4 mesi di osservazione: febbraio-marzo-aprile-maggio 2006 Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Esempio di dati semplificati per uno strumento Squilibri della tensione Esempio di dati semplificati per uno strumento Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Esempio di dati semplificati per uno strumento Variazioni rapide della tensione Esempio di dati semplificati per uno strumento Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Flicker Esempio di dati semplificati per uno strumento in Cabina Primaria con “tipico” livello di flicker Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Flicker Esempio di dati semplificati per uno strumento in Cabina Primaria con livello di flicker particolarmente elevato Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Flicker Istogramma dei valori settimanali del Flicker (PLT 95%), registrati nell’arco di 6 mesi in un una Cabina Primaria con livello di flicker particolarmente elevato Limite CEI EN 50160: PLT 95%  1 Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

Esempio di report per un punto di misura Armoniche di tensione Esempio di report per un punto di misura Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004

rilevati in un mese in un punto di misura Armoniche di tensione Istogrammi dei valori orari della distorsione armonica totale di tensione THDv rilevati in un mese in un punto di misura Presentazione dello Stato di Avanzamento della RdS al giugno 2004