PMU: anche le misure diventano “smart”

I Phasor Measurement Units (PMU) sono dispositivi di misura che permettono di rilevare grandezze sinusoidali sottoforma dei cosiddetti “sincrofasori”, ossia fasori di grandezze elettriche sincronizzati. Essi vengono installati in maniera distribuita sulle reti elettriche MT e AT per misurare le tensioni nodali e le correnti di linea, ma anche la frequenza e il RoCoF, ossia il tasso di variazione di frequenza nel tempo. Le misure rilevate entrano nel Wide Area Monitoring Systems (WAMS), consentendo un monitoraggio real-time delle condizioni della rete.

Caratteristiche

Le misure ottenute dai PMU sono dette “sincrofasori” poiché sono sincronizzate nel tempo grazie ad un sistema di riferimento temporale, solitamente GPS. Tra le caratteristiche principali delle PMU si hanno:

• elevata frequenza di misura
• precisione
• bassa latenza
• resilienza ad interferenze esterne (ad esempio le armoniche)

Solitamente, per permettere la ricostruzione del fasore a partire dai campioni raccolti, si utilizza la Discrete Fourier Transform (DFT). Per quanto riguarda l’installazione, i PMU vengono collegati a TA e TV, ossia trasformatori amperometrici e voltmetrici, per misurare, rispettivamente, corrente e tensione.

Architettura e applicazioni

L’architettura di un sistema di misura PMU può essere illustrata facendo riferimento, a titolo esemplificativo, al modello proposto da Siemens e riportato in figura:

Le misure effettuate dai PMU installate in una certa regione vengono raccolte dai Phasor Data Concentrator (PDC) che comunicano sia con PDC di altre regioni sia con il centro di controllo centrale della rete. Entrambe le comunicazioni avvengono seguendo protocolli standard. Le misure raccolte da PMU permettono quindi di supportare il gestore della rete durante le fasi di controllo e conduzione. Queste applicazioni assumono sempre maggiore rilevanza ed importanza alla luce della trasformazione delle reti elettriche in reti elettriche sempre più “smart”.

Per saperne di più, vi consigliamo la lettura di questo articolo introduttivo di AEIT e di questo documento che analizza lo stato di installazioni di PMU a livello mondiale.