Convertitore elettronico per l'interfacciamento con la rete di un generatore eolico di piccola potenza

2 INTRODUZIONE La presente trattazione mostra il progetto hardware di un convertitore elettronico d’interfaccia fra generatore eolico trifase di piccola potenza (5,5kW) e rete pubblica bassa tensione (380V trifase, 50Hz). L’enorme rilevanza acquisita dalle problematiche energetiche negli ultimi anni sta alla base della ricerca e del continuo sviluppo di nuovi apparati, come quello presentato, in grado di agevolare l’approvvigionamento dell’energia ed ottimizzarne i processi di conversione. Prima di addentrarsi nella struttura e nel progetto vero e proprio del convertitore, la trattazione proporrà al capitolo 1 una panoramica sull’energia eolica, indicherà brevemente i dati di crescita per questo settore e fornirà alcuni elementi essenziali sui trasferimenti di potenza nei sistemi eolici. Al capitolo 2 sarà presentata una guida al contenuto della direttiva DK 5940 per la connessione degli impianti di produzione alla rete pubblica bassa tensione. Questi primi due capitoli costituiranno il punto di partenza per la progettazione e la scelta degli equipaggiamenti, inoltre rappresenteranno un riferimento per il successivo sviluppo del software di controllo (non oggetto della trattazione). Sarà mostrata al capitolo 3 l’architettura generale a blocchi dell’intero apparato. Si opererà in particolare una prima suddivisione di questo come segue: • Scheda di controllo (MCU - Main Control Unit). Assegnata quale punto di partenza, se ne chiariranno immediatamente i vincoli ed i limiti. • Circuiti e dispositivi di potenza, di misura e di protezione, che saranno integrati su di un’unica scheda chiamata nella trattazione ‘scheda integrata di potenza’. • Dispositivi o unità esterne alla scheda integrata di potenza. Sarà giustificata la presenza d’ogni blocco e se ne fornirà una descrizione. Al capitolo 4 si approfondiranno gli aspetti inerenti ai dispositivi di potenza e le relative connessioni, mostrando nel dettaglio le configurazioni ed i componenti utilizzati. Si precisa che per la stesura schematica e per le simulazioni dei circuiti elettronici si è utilizzato il pacchetto software OrCAD. Molte delle immagini presentate dal capitolo 4 in avanti sono state tratte dall’ambiente di lavoro Schematic