IEEXplore ha recentemente pubblicato la nostra nuova ricerca dedicata allo sviluppo di una strategia avanzata di active damping per inverter connessi alla rete mediante filtri LC/LCL. Il lavoro affronta una delle sfide più rilevanti nei moderni sistemi di conversione di potenza: garantire stabilità e qualità dell’energia riducendo al minimo la complessità dell'hardware e le perdite del filtro.
Perché questo tema è cruciale
Negli inverter connessi alla rete, i filtri LC e LCL vengono installati per limitare l’iniezione di armoniche di corrente alla frequenza switching. Per ridurre le perdite del filtro, la resistenza di smorzamento è spesso sottodimensionata, ma ciò può comportare condizioni operative del convertitore scarsamente smorzate o addirittura instabili alla frequenza di risonanza.
La letteratura scientifica ha proposto diverse soluzioni di active damping; tuttavia, molte richiedono sensori di corrente aggiuntivi o l'implementazione di algoritmi complessi per i quali non vengono generalmente fornite indicazioni sui criteri di taratura.
Il contributo del nostro lavoro
Il paper presenta una soluzionedi active damping sensorless, basata su uno stimatore di corrente risonante e caratterizzata da:
assenza di sensori di corrente aggiuntivi,
algoritmo di controllo di semplice implementazione, ma affidabile
procedura analitica per il tuning dei parametri,
elevata efficacia dimostrata attraverso risultati sperimentali.
La soluzione è stata validata su un inverter trifase, due livelli, da 30 kVA, confermandone l'affidabilità e l'efficacia in scenari operativi industriali.
Questo risultato conferma l’importanza della collaborazione con il Politecnico di Torino, che continua a offrire l’opportunità di sviluppare progetti innovativi, con respiro internazionale, e capaci di generare contributi riconosciuti dalla comunità scientifica e tecnica.
Applicazioni industriali abilitate dalla tecnologia
La strategia di active damping proposta non è solo un progresso accademico, ma una soluzione con impatto diretto su diverse applicazioni industriali ad alta intensità tecnologica:
Energy Storage Systems (ESS) e microreti
Migliore stabilità del sistema anche in presenza di disturbi ad alta frequenza in rete; riduzione della sensoristica; tempi di integrazione ridotti.
Inverter fotovoltaici utility-scale
Prestazioni superiori su reti disturbate; incremento dell’efficienza; minore complessità dell’hardware e del controllo.
Sistemi di ricarica rapida e architetture bidirezionali (V2G)
Filtri più compatti, migliore qualità della potenza, maggiore efficienza in applicazioni a elevata dinamica.
Convertitori industriali ad alta potenza
Aumento dell'affidabilità e del lifetime del convertitore mediante la compensazione dei fenomeni risonanti.
Il lavoro rappresenta un passo avanti nello sviluppo di tecniche di controllo avanzate per inverter grid-tied, con ricadute immediate sia sul piano tecnologico sia su quello applicativo. L’integrazione di metodologie sensorless, unite a criteri di tuning semplificati, apre la strada a soluzioni più efficienti, scalabili e industrialmente sostenibili.
Il paper completo è disponibile qui.
