Smart Grid. Le reti elettriche di domani Dalle rinnovabili ai veicoli ...

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Un’esperienza dimostrativa in Lombardia: il progetto Milano Wi-PowerSi tratta della gestione della protezione di interfaccia su due diversi set di regolazioni. In presenzadel sistema di comunicazione sono attive le regolazioni indicate in azzurro, che consentono al generatoredi funzionare con maggiori tolleranze (per esempio, 48,5 Hz in sotto frequenza e 51,5 Hzin sovra frequenza).Viceversa, qualora il sistema di comunicazione non fosse disponibile, sono attive le regolazionirosse della figura; conformemente alla Norma CEI 0-16 [2], per la frequenza, la zona di possibilefunzionamento va da 49,7 a 50,3 Hz.6.4 Aspetti tecnologici legati ai sistemi di telecomunicazioneDi seguito è presentata una panoramica dei diversi sistemi di comunicazione oggetto di sperimentazionenel progetto Milano Wi-Power. Per ciascuno sono state effettuate prove di affidabilità (intermini di pacchetti di dati giunti a destinazione con le tempistiche obiettivo) e ne sono stati valutatipregi e difetti in relazione al contesto di installazione (urbano, piuttosto che rurale). Sonostate inoltre prese in considerazione possibili integrazioni tra le diverse tecnologie; si sono cioè realizzaticanali di trasmissione basati in parte su un vettore (ad esempio, Wi-Fi) e in parte su un altro(ad esempio, rete cablata).❑ 6.4.1 DSL (Digital Subscriber Line)La rete internet con connessione DSL, per estensione e per capillarità di diffusione sul territorio,nonché per i minimi costi di esercizio e di struttura, risulta la prima candidata tra i vettori di comunicazione,pur di considerare le problematiche legate alla sicurezza dell’informazione, alla necessitàdi avere indirizzi IP pubblici e ai tempi di trasferimento dei messaggi tra CP e GD in casodi un intenso traffico di dati in rete.❑ 6.4.2 PLC (Power Line Carrier)Il sistema PLC è una modalità di comunicazione dati che sfrutta quale supporto i conduttori delle retielettriche. Le comunicazioni sulla rete di trasmissione (in alta tensione) avvengono già oggi con sistemaPLC; l’idea è perciò quella di applicare tale sistema di comunicazione anche alle reti di distribuzione inmedia e bassa tensione, al fine di valutarne benefici e limitazioni di continuità (cavi elettrici suscettibilia guasti, discontinuità dovute a trasformatori MT/BT, possibile presenza di linee aperte, ecc.).La sperimentazione in tale direzione ha messo in luce come la comunicazione tramite PLC sul latomedia tensione sia di fatto complessa, in termini di costi della tecnologia e di prestazioni (ancorada verificare, almeno per applicazioni quali quella sviluppata nel progetto); essa risulta però accettabileper scambio di informazioni su brevi tratte all’interno della rete di bassa tensione dell’edificionel quale è situato il sito di generazione (vale a dire nell’ambito delle Home Area Network –HAN – definite nel Capitolo 4).❑ 6.4.3 Wi-Fi e WiMAXLe reti Wi-Fi, attualmente in via di diffusione sul territorio nazionale, sono infrastrutture relativamenteeconomiche, di veloce attivazione e che permettono di realizzare sistemi flessibili per la tra-201
Smart Grid. Le reti elettriche di domanismissione di dati usando frequenze radio, che estendono o collegano reti esistenti creandone dinuove. Le antenne Wi-Fi generalmente sono parabole poste sui tralicci elettrici e dietro i campanili(che tipicamente sono i punti più alti nel paesaggio nazionale). Ciò evita un onere elevato per la costruzionedi supporti dedicati. Le antenne delle singole case sono invece poste sui tetti. Per tali motivazioni,il Wi-Fi è uno strumento di interesse per lo studio delle comunicazioni tra il relè di CP e leprotezioni di interfaccia della DG. In aggiunta alla tecnologia Wi-Fi, la più recente tecnologia WiMAXpermette di sfruttare per la comunicazione sia bande proprietarie che bande libere, e coprire distanzemaggiori, mantenendo comunque il vincolo di avere una condizione di “visibilità” tra antenne comunicanti(condizione che può risultare, in ragione della conformazione del territorio, limitativa).A fronte quindi di costi più consistenti per l’infrastruttura (se paragonati a soluzioni come l’impiegodella rete cablata) e possibili problemi di natura autorizzativa, le reti Wi-Fi e WiMAX permettono dicoprire facilmente lunghe distanze (2-3 chilometri le prime, fino a qualche decina di chilometri le seconde)qualora l’installazione avvenga in siti poco urbanizzati. I territori rurali, spesso non oggettodi copertura da parte delle reti cablate, sono quindi i maggiori fruitori di questa tecnologia.❑ 6.4.4 Fibra otticaIl sistema di comunicazione con fibra ottica permette infine di realizzare un canale dedicato alla comunicazionedelle protezioni. Tale supporto di comunicazione tuttavia comporta significativi interventistrutturali legati alla sua posa, che fanno ritenere un impiego su suolo pubblico di difficile attuazione.L’applicazione all’interno dell’impianto d’utenza risulta invece fattibile, pur di considerare il maggiorcosto d’installazione e di traduzione dell’informazione tra un supporto di comunicazione e l’altro.Appare evidente come, prevedendo in futuro la posa di un opportuno vettore di comunicazione inoccasione di ogni manutenzione della rete che richieda l’intervento sui cavi e/o linee di trasmissionedell’energia, la fibra ottica appaia come il vettore con le caratteristiche migliori. Si rimarcainfatti come il principale costo di installazione delle connessioni in fibra ottica sia da associarsi alleopere civili (scavi, ecc.) e non al costo proprio del vettore dati.6.5 Protocollo di comunicazione e segnali scambiati❑ 6.5.1 Sviluppi propostiIl progetto Milano Wi-Power ha affrontato, oltre allo sviluppo dei mezzi trasmissivi idonei alloscambio di informazioni tra Cabina Primaria e DDI, anche lo studio dello standard protocollare necessarioa tale scopo, nonché delle informazioni che è richiesto scambiare tra i vari dispositivi delsistema.Nel prosieguo del capitolo si approfondiscono questi aspetti, a cominciare dalle proprietà richiesteal protocollo impiegato, riportate nel seguito:• il protocollo scelto deve essere ampiamente condiviso, sia dai soggetti coinvolti nel progettosia dal complessivo panorama tecnico nazionale e internazionale, in modo da favorire possibilievoluzioni future di questa tecnologia nella direzione dell’aumento delle funzioni supportate edel loro miglioramento, nonché di una sempre più efficiente integrazione con gli altri dispositivie infrastrutture di rete;202
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