Reti elettriche di potenza

Programma reti

1. Doppio bipolo, n-bipolo e proprietà.
2. Trasformazioni di sequenza (Fortescue).
3. Trasformazioni in p.u.
4. Modello della linea alle sequenze.
5. Modello del trasformatore alle sequenze.
6. Modello alle sequenze della macchina sincrona.
7. Cenni ai modelli dei vari dispositivi di manovra e interruzione.
8. Matrici delle impedenze e delle ammettenze di un sistema.
9. Equazioni per trasmissione di potenza, flusso di potenza.
10. Calcolo Icc.
11. Mantenimento del bilancio di potenza.
12. Regolazione di tensione.
13. Transitorio elettromeccanico.

1. Proprietà bipolo, n-bipolo e proprietà.
2. Trasformata di sequenza (Fortescue).
3. Trasformazione in p.u.
4. Modello della linea alle sequenze.
5. Modello del trasformatore alle sequenze.
6. Modello alle sequenze della macchina sincrona.
7. Cenni ai modelli dei vari dispositivi di manovra e interruzione.
8. Matrici delle impedenze e delle ammettenze di un sistema.
9. Equazioni per trasmissione di potenza, flusso di potenza.
10. Calcolo La.
11. Mantenimento del bilancio di potenza.
12. Regolazione di tensione.
13. Trasmissione elettromeccanica.

Rappresentazione delle reti

3 principali modi

• Topografica
• Unifilare
• Circuitale

Rappresentazione topografica -> rappresentazione su mappa. Mostra luoghi di produzione, nodi principali e interconnessioni su vasta scala. Ci fornisce informazioni riguardo i livelli di tensione e il tipo di trasmissione, non fornisce informazioni riguardo carichi, componenti o centrali.

Rappresentazione unifilare -> rappresentazione di circuiti s'intende ad equilibratori mediante singolo filo (richiusura dal neutro implicita). È da tenere presente che il sistema reale è formato da più conduttori. Possiamo trovare informazioni riguardanti il tipo di linea, interruttori, sezionatori, trasformatori, generatori e sistemi elettronici. Non ci dà informazioni sulla disposizione fisica.

Rappresentazione circuitale -> classica rappresentazione del circuito.

Livelli di tensione

Considerazioni sui 'sistemi' in esame

È importante specificare che non esiste di fatto un sistema elettrico nazionale, ma europeo. Ciò accade per sopperire a mancanze elettriche o per scambi di potenza. Il sistema risulta però unico, infatti le perturbazioni possono espandersi su vasta scala. Spesso si dovrà quindi considerare sistemi molto grandi, con lo schema unifilare si rappresentano bene. Non è possibile in questi grandi 'sistemi' considerare singoli componenti ma è necessario considerare tutto il sistema.

Modelli matematici equilibrio circuitale

Le grandezze di interesse sono le correnti e le tensioni di fase sulle singole porte. Le tensioni sono riferite al neutro, il verso delle correnti è positivo entrante.

Ipotesi del modello

• Si ipotizzano legami tensione-corrente lineari.
• Sistema in condizioni lentamente variabili.

La prima ipotesi può non essere completamente vera, ad esempio in caso di saturazione dei materiali. La seconda ipotesi ci permette invece l’utilizzo dei fasori.

Strutture topologiche

Si possono definire strutture topologiche in base al numero di porte che presentano:

• Bipolo -> 1 sola porta
• Doppio bipolo -> 2 porte
• N-bipolo -> n porte

Modello del bipolo

Prendiamo in esame il caso generale di un bipolo passivo: Possiamo scrivere un set di equazioni per descrivere questo sistema

V₁ = z₁₀I₁ + z_m12I₂ + z_m13I₃ + z_0n(I₁ + I₂ + I₃)

V₂ = z₂₀I₂ + z_m23I₃ + z_m21I₁ + z_0n(I₁ + I₂ + I₃)

V₃ = z₃₀I₃ + z_m32I₂ + z_m31I₁ + z_0n(I₁ + I₂ + I₃)

Potendo esprimere il precedente sistema in notazione matriciale, si ha:

Nel uso di bipolo attivo:

V₁ V₂ V₃=