Una rete più stabile, più intelligente, più pronta alla transizione energetica.
Negli ultimi anni le reti elettriche di distribuzione stanno cambiando rapidamente. La diffusione di impianti fotovoltaici, sistemi di accumulo e carichi intelligenti ha trasformato la rete BT da sistema passivo a infrastruttura attiva, con flussi di potenza bidirezionali e forte variabilità operativa.
In questo scenario, la regolazione della tensione diventa una delle principali criticità.
Sovratensioni in presenza di elevata generazione distribuita o abbassamenti di tensione in condizioni di carico possono compromettere la qualità del servizio e limitare la capacità di connessione di nuove risorse.
Per rispondere a queste esigenze, il LaSE sviluppa regolatori statici di tensione per reti in Bassa Tensione, progettati per operare in modo semplice, rapido e affidabile.
Principio di funzionamento
Il dispositivo è basato su trasformatori monofase riconfigurabili mediante interruttori elettronici di potenza, che consentono di modificare il rapporto di trasformazione in modo discreto (a gradini).
Una sezione elettronica:
- monitora tensione e corrente in ingresso e in uscita;
- seleziona automaticamente il livello di regolazione più idoneo;
- gestisce la riconfigurazione degli avvolgimenti dei trasformatori mediante la commutazione di interruttori statici.
L’obiettivo è mantenere la tensione di uscita entro i limiti di qualità anche in presenza di variazioni della tensione di alimentazione comprese tra 180 V e 253 V.
L’assenza di organi meccanici consente maggiore affidabilità e rapidità di intervento rispetto ai regolatori tradizionali.
Dalla ricerca all’industrializzazione
Il progetto rappresenta un esempio concreto di trasferimento tecnologico e contaminazione università-aziende, integrando competenze in:
- sistemi elettrici;
- progettazione elettromagnetica;
- elettronica di potenza;
- sistemi embedded di controllo;
- test e validazione sperimentale;
- scaling industriale del prodotto.
Il percorso di maturazione ha portato il dispositivo da proof-of-concept (TRL 3–4) a prototipo full-scale in condizioni operative pre-commerciali (TRL 7–8).
La fase di industrializzazione è stata sviluppata in collaborazione con REPL Italia S.r.l., con realizzazione di dispositivi di pre-serie e test in condizioni operative reali.
Le attività rientrano nel programma PNRR - Rome Technopole Innovation Ecosystem, con focus su transizione energetica (FP1) e innovazione per le reti intelligenti: New voltage regulators to support active users that include controllable loads, RES and storage systems in electric smart grids
Workgroup: Andrea Danzo, Giovanni M. Casolino, Mario Russo
Imprese: REPL ITALIA S.r.l. (Gruppo REPL®), D.A.C. Engineering & Research S.r.l. (Startup).
Video promo - Regolatore BT 6kVA
⬇️Scarica la Scheda Prototipo
Pubblicazioni scientifiche
[5] S. Perna, G. M. Casolino, M. De Santis, and A. Danzo, “Design and realization of a static-commutated device for low voltage regulation,” IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 59, no. 6, pp. 7495–7506, 2023.
[4] S. Perna, G. M. Casolino, and M. D. Santis, “Design of a single-phase two-winding transformer for prototyping a voltage regulator,” in Proc. IEEE Int. Conf. Environ. Elect. Eng. IEEE Ind. Commercial Power Syst. Europe, 2022, pp. 1–6.
[3] G. M. Casolino, B. D. Nitto, and M. Russo, “A static-commutated device to contain voltage variations for low-voltage active users,” IET ElectricPower Appl., vol. 15, no. 8, pp. 1095–1110, 2021.
[2] G. M. Casolino, B. D. Nitto, and M. Russo, “Modeling, testing and configurating a transformer for LV active user voltage regulation,” in Proc. Int. Symp. Power Electron., Elect. Drives, Automat. Motion, 2018, pp. 1196–1202.
[1] G. Casolino, B. D. Nitto, and M. Russo, “Design and validation of a static commutated device for LV active user voltage regulation,” in Proc. IEEE Int. Conf. Environ. Elect. Eng. IEEE Ind. Commercial Power Syst. Europe, 2018, pp. 1–6.