Dal 31 agosto al 3 settembre 2026, Dresda ha ospitato la 22ª International Conference on Harmonics and Quality of Power (IEEE PES ICHQP). In questa occasione, Mohammad Sadegh Nasiri, dottorando Executive PhD presso il Politecnico di Milano e firmware engineer del reparto R&D di Ortea, ha presentato lo studio “Practical Solution for Micro-Interruption Mitigation in Low-Voltage Grids”.
Il paper affronta un problema ben noto a molti impianti industriali. Un buco di tensione o una microinterruzione di poche decine di millisecondi può essere sufficiente ad attivare le protezioni, arrestare una linea e comportare ore di riavvio. La norma EN 50160 colloca la maggior parte dei buchi di tensione in bassa tensione al di sotto di un secondo, mentre la loro frequenza aumenta con il numero di carichi sensibili e di risorse distribuite collegate allo stesso feeder.
Il lavoro è stato svolto nell’ambito del progetto nazionale italiano MUSA (Multilayered Urban Sustainability Action), finanziato dall’Unione Europea – NextGenerationEU nell’ambito del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza.
“Ottanta millisecondi non sono nulla sulla carta, ma sono sufficienti per fermare un impianto. Questo lavoro mirava a portare l’analisi dal confronto tra diverse topologie fino a una macchina da 500 kVA e a misurare ciò che accade realmente durante la transizione”, ha dichiarato Mohammad Sadegh Nasiri.
APPROCCIO TECNICO
Lo studio parte dal confronto tra i dispositivi attivi per la Power Quality disponibili sul mercato: sistemi UPS, condizionatori serie (DVC e DVR), UPQC e Open-UPQC e convertitori shunt abbinati a un commutatore statico di trasferimento.
Ogni famiglia viene valutata rispetto a un’esigenza specifica: la mitigazione delle microinterruzioni. Il confronto identifica il convertitore di potenza shunt come la soluzione più adatta, poiché consente il completo isolamento dalla rete senza un trasformatore di iniezione in serie e perché il tempo di ride-through dipende esclusivamente dal dimensionamento del sistema di accumulo.
Su queste basi è stato progettato e realizzato un prototipo composto da:
- un convertitore voltage source trifase a quattro rami, nel quale il quarto ramo con DC bus suddiviso controlla indipendentemente la corrente di neutro, consentendo di gestire carichi sbilanciati e non lineari;
- un commutatore statico di trasferimento rapido, che isola il carico dalla rete disturbata;
- un banco di supercondensatori collegato al DC bus tramite un chopper bidirezionale, scelto per la rapidità di ricarica e la ridotta manutenzione rispetto alle batterie.
Il controllo passa in modo continuo tra due modalità. In condizioni normali, il convertitore opera in modalità grid-following, sincronizzato con la rete, caricando il sistema di accumulo e monitorando la rete stessa.
In presenza di disturbi di Power Quality, il commutatore isola il carico e il convertitore passa alla modalità grid-forming, imponendo ampiezza della tensione e frequenza sulla base del profilo di rete precedente all’evento. Quando la rete rientra nei limiti previsti, il convertitore si risincronizza e il carico viene nuovamente trasferito alla rete.
RISULTATI
Il convertitore è stato valutato in due diverse condizioni. Sul banco prova, installato tra la rete e un carico da 200 kW / 150 kVAr, un interruttore esterno ha imposto disconnessioni controllate.
Le misure mostrano l’intera sequenza: rilevamento del guasto, isolamento, passaggio alla modalità grid-forming, funzionamento in isola, risincronizzazione e ritorno al funzionamento normale, mantenendo la tensione sul carico sinusoidale e regolata durante l’intero processo.
Sul campo, lo stesso sistema da 500 kVA opera come alimentazione ridondante per una linea produttiva sensibile alle variazioni di tensione. Durante un guasto di rete registrato, il sistema ha erogato circa 660 A, mantenendo la linea in servizio durante un buco di tensione di 80 ms.
Tensioni e correnti sono state registrate mediante un analizzatore di Power Quality Classe A installato a monte e a valle del commutatore.
Le evidenze presentate riguardano test di disconnessione controllata e un evento reale registrato sul campo.
Partecipare a una conferenza come ICHQP, uno dei principali forum IEEE dedicati alla Power Quality, rappresenta uno degli approcci con cui ORTEA sviluppa la propria attività di ricerca: ingegneri attivi anche nella ricerca scientifica, risultati misurati su installazioni reali e un confronto continuo con i partner accademici.
Un ringraziamento agli autori: Mohammad Sadegh Nasiri, Mattia Rupani, Davide Benedetti, Andrea Zabeo, Stefano Scaccabarozzi, Massimiliano Scarpellini, Francesca Oliva e Roberto Faranda, a Marco Bugliesi per il prezioso contributo al progetto e alla comunità ICHQP per il confronto e la discussione a Dresda.
