La metodologia delle apparecchiature elettriche secondarie è un termine collettivo per una serie di misure tecniche, principi di progettazione e processi applicativi relativi al monitoraggio, alla protezione, al controllo e all'interazione delle informazioni del sistema di alimentazione. Il suo obiettivo principale è consentire al sistema secondario di rispondere in modo accurato e rapido allo stato operativo delle apparecchiature primarie attraverso l'acquisizione di informazioni standardizzate, il giudizio logico e percorsi di esecuzione dei comandi, garantendo il funzionamento sicuro ed economico della rete elettrica.
Nella fase di acquisizione delle informazioni, la metodologia enfatizza la conversione unificata del segnale e l'accesso standardizzato. L'alta tensione e l'alta corrente nel sistema primario vengono convertite in segnali di basso-livello adatti al circuito secondario tramite trasformatori di corrente (CT) e trasformatori di tensione (PT), quindi filtrati, isolati e digitalizzati da trasmettitori o unità di fusione. L'uso di interfacce fieldbus o Ethernet consente ai dati campionati di entrare nelle unità di misurazione e protezione in un formato unificato, riducendo l'attenuazione e le interferenze del segnale e garantendo la coerenza dei dati e prestazioni in tempo reale-.
La fase del giudizio logico si basa su algoritmi di protezione e strategie di controllo affidabili. I metodi di protezione dei relè stabiliscono modelli matematici basati sulle caratteristiche del guasto (come incrementi di corrente, variazioni di impedenza e componenti di sequenza zero). Le condizioni operative anomale vengono identificate confrontando soglie preimpostate o utilizzando tecniche di elaborazione del segnale come l'analisi di Fourier e la trasformata wavelet. La programmazione logica viene quindi implementata secondo le "quattro caratteristiche" di selettività, velocità, sensibilità e affidabilità. I metodi di controllo automatico, combinati con gli obiettivi operativi del sistema (come stabilità della tensione, recupero della frequenza e funzionamento economico), formulano strategie di regolazione gerarchiche e a zone, consentendo la commutazione automatica, la regolazione della potenza e la commutazione della modalità operativa localmente o in remoto.
La fase di esecuzione del comando enfatizza la guida e il feedback rapidi e accurati. Operazioni come l'intervento della protezione e la chiusura del controllo azionano apparecchiature primarie come interruttori automatici e sezionatori tramite relè di uscita o terminali intelligenti e il completamento delle azioni viene verificato attraverso il recupero del segnale di posizione, formando un controllo ad anello chiuso-. I metodi di comunicazione delle informazioni garantiscono una trasmissione affidabile di comandi e stato in questa fase, utilizzando canali ridondanti, meccanismi di verifica e conversione di protocollo per garantire una comunicazione ininterrotta anche in condizioni estreme.
I metodi di integrazione del sistema enfatizzano la distribuzione gerarchica e l'interoperabilità. Un'architettura tipica è divisa in livello di processo, livello di baia e livello di controllo della stazione, con apparecchiature su ciascun livello suddivise funzionalmente e interconnesse tramite protocolli standard. La promozione di standard internazionali come IEC 61850 consente il riconoscimento reciproco di apparecchiature di diversi produttori in termini di modellazione, servizio e comunicazione, facilitando la costruzione di una piattaforma di monitoraggio unificata e migliorando l'efficienza e la scalabilità del funzionamento e della manutenzione.
Nell'implementazione ingegneristica, nel funzionamento e nella manutenzione, la metodologia include anche la gestione dell'intero ciclo di vita. I calcoli della corrente di cortocircuito-e le impostazioni di coordinamento della protezione vengono eseguiti durante la fase di progettazione; i test in fabbrica e la-messa in servizio in loco vengono condotti prima della messa in servizio; durante il funzionamento vengono effettuate verifiche periodiche, valutazioni dello stato e analisi dei guasti; gli aggiornamenti hardware e software e le ottimizzazioni funzionali vengono eseguiti secondo necessità per garantire che le apparecchiature e i metodi si adattino continuamente alle esigenze di sviluppo della rete elettrica.
In sintesi, la metodologia delle apparecchiature secondarie di potenza è un sistema tecnico che integra l'acquisizione del segnale, la discriminazione logica, l'esecuzione dei comandi, la comunicazione delle informazioni e l'integrazione del sistema. Aderisce a rigorosi principi ingegneristici e arricchisce continuamente i suoi contenuti con lo sviluppo di reti intelligenti, fornendo solide capacità di monitoraggio, protezione e controllo per il sistema energetico.