Il blackout di sabato scorso, a detta di alcuni “esperti”, non è stato dovuto a una mancanza di corrente, ma a un calo della frequenza di energia. Finché lo scrive l’Ansa, non mi preoccupo molto della cosa; ma ho sentito la stessa cosa anche da un tipo intervistato ieri da Radio Popolare, e la cosa ha iniziato a stupirmi.
Bubbo Bubboni mi fa notare come la frequenza della corrente derivi dalla velocità di rotazione dell’alternatore, e questa potrebbe calare se il consumo supera il massimo possibile per quella centrale (il che magari è successo), però la cosa non mi torna comunque. Qualcuno ha documentazione in proposito?
E già che ci sono: capisco che Piemonte e Liguria abbiano sofferto, visto le interconnessioni con la Francia. Ma la Puglia? Hanno un collegamento diretto con la Germania?
(vedi anche l’articolo del Times)
Ultimo aggiornamento: 2006-11-06 16:35
Posso dare una piccola delucidazione, pur non essendo un elettrotecnico.
Tempo fa (diversi anni), la IEEE aveva pubblicato un articolo sul colossale blackout americano che aveva messo NY in ginocchio per parecchie ore.
L’analisi era molto puntuale, e lo spiegava così (purtroppo il link non esiste più, ho solo i miei ricordi, spero giusti).
La corrente in un cavo può essere modelizzata come un flusso d’acqua in un tubo.
Quando la richiesta d’acqua supera l’offerta, e quindi la fine del tubo “succhia” da chi eroga l’acqua, si entra in cavitazione.
In questa condizione non c’è una totale e brusca cessazione dell’erogazione, ma si entra in una serie di oscillazioni la cui frequenza e picco sono determinati dal differenziale tra flusso erogato e flusso richiesto nel tempo, e l’integrale della funzione del carico di linea.
Le linee elettriche hanno anche la proprietà (che le linee idriche non hanno) di riflessione e crosstalk.
Un crosstalk è rappresentato dal carico induttivo che si determina dal differenziale succitato, percui tanto più ampia è l’oscillazione, tanta più corrente nei cavi vicini (e nemmeno collegati fisicamente) “trabocca”.
La riflessione determina una serie di battimenti tra i segmenti di linea che aggrava ulteriormente i crosstalk.
Ecco quindi l’effetto “domino”.
I più tecnici mi scusino per le imprecisioni, ma più o meno ci siamo.
Temo che l’espressione misteriosa derivi da qualche infelice traduzione dall’inglese… E temo anche che il problema sia molto più “software” che “hardware”: i programmi di gestione degli “scambi energetici” potrebbero aver “mal interpretato” lo scollegamento temporaneo di una linea di trasporto ed i conseguenti squilibri (ben descritti da “mestesso”) ed iniziato una esagerata catena di “disconnessioni cautelative” di carichi… Mai porre limiti ai “bachi” SW!
dopo i disastri di due anni fa, adesso le reti sono monitorate e se un link cade e gli altri non ce la fanno vengono “scollegate” utente a valle. Le utente da scollegare sono predefinite per durata e messe a macchia di leopardo sul territorio: credo abbiano incominciato a staccare 100.000 utenti a torino, poi altri in puglia, dopo un pò hanno riattaccato ma staccato la liguria etc …
ciao
g
In soldoni, qualsiasi transitorio (come l’apertura di una linea) causa una variazione della frequenza istantanea. In condizioni di stabilità della rete, il transitorio si esaurisce in pochi cicli, e nei tracciati della frequenza si vede soltanto un piccolo avvallamento. Se la rete opera vicino al limite di stabilità, il transitorio può mandare la rete in instabilità o metastabilità con la frequenza che non ritorna ai 50Hz in tempi rapidi. Ciò è male per i generatori, che continuano a girare su sé stessi a 50Hz. Per questo motivo, in Italia i generatori vengono staccati se la frequenza scende a 47.5Hz per 4 secondi o a meno di 46.5Hz per un secondo.
La notizia e’ giusta. In Italia abbiamo generatori sincroni alla frequenza di 50 Hz che poi e’ quella che ha, sinusoidalmente, la corrente alternata. Un aumento della richiesta di energia a fronte di una scarsa offerta si ripercuote sulla frequenza che cala. Le protezioni che sono intervenute e che hanno distacato parte dell’utenza di quelle 3 regioni (che sono state quelle piu’ interessate, ma problemi ci sono stati in tutte le regioni) lavorano sulla derivata della frequenza. Se le protezioni automatiche vedono che la derivata della frequenza cala repentinamente distaccano il carico per impedire che si fermino i generatori di cui sopra (che pure loro hanno delle protezioni basate sulla frequenza che li spegnerebbero per evitare guasti meccanici) evitando così il black out.
Se non sono stato chiaro hai la mia email :)
grazie a tutti… non sapevo di avere così tanti ingegneri tra i miei lettori :-)
Ma dai, non capite nulla!
Dalla formula della meccanica quantistica: E=h*f
Traduzione: la luce non e’ andata via; semplicemente e’ uscita dallo spettro del visibile… :)
cara pensieri oziosi, saresti in grado di dirmi con quale equazione gli ingegneri descrivono i transitori su una rete elettrica? tutti gli ingegneri a cui ho chiesto lumi mi hanno risposto glissando, o al massimo rimandandomi all’equazione del telegrafista (che, pur essendo iperbolica, ha proprietà abbastanza diverse da quelle del trasporto).
L’equazione dei telegrafisti ti dice quello che succede nei cavi non quello che succede sulla rete. La rete di distribuzione è un grafo i cui rami corrispondono a linee di trasmissione e trasformatori, e i cui nodi soddisfano la KCL (corrispondente all’equazione di continuità della carica). In più, ai nodi possono essere associati generatori (tipicamente macchine sincrone) o carichi.
Quindi il modello della rete è dato dalla KCL + equazioni dei rami + equazioni dei carichi + equazioni dei generatori.
Alla fine ottieni un sistema tempovariante non lineare di equazioni algebraico-differenziali.
Basta o hai bisogno di qualcosa di più specifico?
grazie, p.o.
in realtà vorrei davvero qualcosa di piú specifico, nel senso che mi interesserebbe sapere con piú precisione quali sono le pde che descrivono il transiente sui rami (o sono per l’appunto equazioni dei telegrafisti, su ogni ramo?). tra l’altro, visto che sia le condizioni nei nodi di kirchhoff sia le equazioni dei telegrafisti sono lineari, da dove viene fuori la non-linearità?
grazie mille di nuovo.
grazie, p.o.
in realtà vorrei davvero qualcosa di piú specifico, nel senso che mi interesserebbe sapere con piú precisione quali sono le pde che descrivono il transiente sui rami (o sono per l’appunto equazioni dei telegrafisti, su ogni ramo?). tra l’altro, visto che sia le condizioni nei nodi di kirchhoff sia le equazioni dei telegrafisti sono lineari, da dove viene fuori la non-linearità?
grazie mille di nuovo.
(se non hai tempo/voglia di rispondere in dettaglio, mi basterebbe anche un buon riferimento bibliografico).
No, non sono esattamente le equazioni dei telegrafisti, ma sono un parente stretto. Uno dei testi standard è quello di Collin[1], se no cerca dispense di “propagazione guidata” o modelli di “linee di trasmissione”. Se la linea è formata da due conduttori ideali allora l’equazione dei telegrafisti è un buon modello. Il vantaggio dell’equazione dei telegrafisti è che ti permettere di fare dei conti a mano (del tipo: connetti un generatore di impulsi al capo A della linea che genera una gradino al tempo 0; che cosa succede al capo B: ti posso garantire che non è intuitivo. Ma soprattutto che cosa succede al capo A?).
Per quanto riguarda la non-linearità, ci sono diverse cause. Il grosso delle non-linearità proviene dai generatori. Un fenomeno che ha particolare rilevanza per la rete sono i cosiddetti “power swings” (gugolabile). Altri componenti che svolgono un ruolo importante sono non-lineari, come gli SVC [2,3].
Anche restringendoci alle sole linee vi sono alcune non-linearità semi-nascoste dovute alla dipendenza dalla temperatura dei parametri, come ad esempio la lunghezza del cavo.
[1] http://www.amazon.com/dp/0879422378/
[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Static_VAr_compensator
[3] http://www.sandc.com/products/purewave/dstatcom.asp