Sottostazioni reversibili nei sistemi ferroviari in corrente continua

In questo documento si tratteranno le possibili tecnologie che possono essere impiegate, in un sistema elettrico per trazione in corrente continua, al fine di realizzare delle sottostazioni reversibili e rendere quindi possibile il recupero dell’energia prodotta dalla frenatura rigenerativa. In primo luogo si procederà con l’analisi dell’attuale stato dell’arte riguardante le sottostazioni elettriche di conversione, prendendo come riferimento il sistema ferroviario italiano in corrente continua alla tensione nominale di 3 kV. Verrà studiata, nella sua interezza, la struttura elettrica di una sottostazione e le caratteristiche fondamentali dei singoli componenti. Particolare attenzione verrà riposta nella descrizione del funzionamento dei raddrizzatori a semiconduttore impiegati attualmente per la conversione dell’energia proveniente dalla rete industriale in corrente alternata trifase. In seguito si passerà allo studio delle diverse tipologie di convertitori a commutazione forzata allo scopo di identificare quali di queste possono essere impiegate per rendere possibile la realizzazione di sottostazioni reversibili. Per ogni convertitore verranno studiate le proprietà, le diverse modalità di funzionamento e le relative tecniche di controllo. Successivamente, dopo aver selezionato la soluzione ritenuta più efficace tra quelle analizzate, verrà realizzato un modello di sottostazione reversibile con l’ausilio del programma MATLAB Simulink. Infine, utilizzando il suddetto modello, saranno quindi svolte delle simulazioni, allo scopo di esaminarne il comportamento e verificarne l’effettiva adeguatezza a far fronte a diverse possibili situazioni operative.