Rassegna sulla topologia e le applicazioni di controllo dei trasformatori elettronici di potenza di media-alta tensione I

Con la proposta del concetto di internet energetico e la diffusione delle tecnologie legate alle reti intelligenti, la quota di fonti di energia rinnovabile come l'energia eolica e fotovoltaica nel sistema energetico esistente aumenterà significativamente. Ciò indica che le reti elettriche del futuro diventeranno più intelligenti e flessibili. Nell'ambito dell'internet energetico, con l'aumento della quota di utenti e risorse energetiche distribuite, la trasmissione di energia elettrica richiede capacità di controllo altamente elevate. Nelle reti di distribuzione intelligenti, la rete deve mantenere un'alimentazione elettrica stabile e di alta qualità, integrando in modo compatibile un gran numero di fonti di energia rinnovabile distribuite e monitorando/gestendo lo stato operativo della rete. Questi requisiti impongono severe esigenze in termini di intelligenza alle apparecchiature della rete elettrica, mentre i tradizionali trasformatori di frequenza presentano intrinsecamente limitazioni funzionali.

I trasformatori di potenza elettronici (PET), realizzati tramite circuiti di conversione di potenza elettronica per la trasformazione dell'energia e che utilizzano trasformatori a media e alta frequenza per l'accoppiamento e l'isolamento magnetico, rappresentano una soluzione avanzata. Rispetto ai trasformatori di frequenza convenzionali, i PET consentono la conversione di energia CA/CC e integrano funzioni quali la correzione del fattore di potenza, la compensazione della potenza reattiva, la mitigazione delle armoniche e la protezione a relè grazie alla loro elettronica di potenza incorporata. Grazie alla loro elevata controllabilità, i PET dimostrano significativi vantaggi applicativi negli scenari di internet energetico e reti di distribuzione intelligenti.