ITTO20110722A1 - Dispositivo emulatore di impedenza variabile, e sistema di controllo e regolazione dello stato del neutro in un sistema trifase, comprendente un tale dispositivo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Dispositivo emulatore di impedenza variabile, e sistema di controllo e regolazione dello stato del neutro in un sistema trifase, comprendente un tale dispositivo"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo emulatore di impedenza, ed in particolare di reattanza, variabile, utilizzabile in particolare come reattore variabile di potenza per applicazioni diverse.

Un primo scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare un dispositivo emulatore di impedenza ed in particolare di reattanza variabile, di tipo perfezionato, atto a permettere un controllo con elevata precisione, in modulo ed in fase, dell'impedenza o reattanza emulata.

Questo ed altri scopi vengono realizzati secondo un primo aspetto dell'invenzione con un dispositivo emulatore comprendente

una schiera ordinata di commutatori elettronici a stato solido, collegata fra almeno un primo ed un secondo terminale, e

mezzi di controllo atti ad applicare a terminali di controllo dei commutatori elettronici di detta schiera, segnali di pilotaggio per controllare la conduzione di corrente attraverso di essi in modo tale per cui detta schiera à ̈ suscettibile di emulare nel suo insieme, fra detti primo e secondo terminale, un'impedenza, ed in particolare una reattanza, variabile in modo controllato in modulo e fase.

In un modo di realizzazione la suddetta schiera ordinata comprende una matrice di gruppi di commutatori elettronici, in cui ciascun gruppo include almeno una coppia di commutatori, in particolare transistori MOSFET o transistori IGBT, collegati fra loro in anti-serie.

I mezzi di controllo associati a tale schiera o matrice di commutatori elettronici sono in particolare predisposti per applicare ai terminali di controllo dei suoi commutatori elettronici segnali di pilotaggio ad onda quadra a larghezza o durata di impulso modulabile, in modo tale per cui il modulo dell'impedenza emulata con la suddetta schiera o matrice di commutatori varia in funzione della larghezza o durata di impulso di detti segnali di pilotaggio.

Inoltre, detti mezzi di controllo sono convenientemente predisposti per applicare ai terminali di controllo dei commutatori elettronici di detta schiera o matrice segnali di pilotaggio la cui durata o larghezza à ̈ modulabile, ad esempio secondo una legge sinusoidale, in modo tale per cui la fase della reattanza emulata con la suddetta schiera o matrice di commutatori varia in funzione della durata o larghezza di detti segnali di pilotaggio.

Forma parimenti oggetto della presente invenzione un sistema di controllo e regolazione dello stato del (conduttore) neutro in un sistema trifase di distribuzione di energia in corrente alternata, comprendente

un dispositivo emulatore di impedenza variabile del tipo sopra definito, collegato fra il neutro di detto sistema di distribuzione di energia e la terra, e

in cui i mezzi di controllo associati al dispositivo emulatore di impedenza variabile sono predisposti per

- monitorare i valori di predeterminate grandezze o parametri di detto sistema di distruzione di energia,

- generare segnali di controllo secondo modalità prestabilite in un funzione dei valori rilevati di dette grandezze o parametri, e

- applicare corrispondenti segnali di pilotaggio ai terminali di controllo dei commutatori elettronici di detti schiera o matrice, in modo tale per cui detta schiera o matrice di commutatori à ̈ suscettibile di emulare nel suo insieme un'impedenza variabile in modo controllato in modulo e in fase, in funzione dei valori rilevati di dette grandezze o parametri.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la figura 1 Ã ̈ uno schema elettrico che illustra un sistema di distribuzione trifase di energia con neutro messo a terra mediante un induttore o bobina di Petersen secondo la tecnica anteriore, la figura 2 Ã ̈ uno schema elettrico, parzialmente a blocchi, di un sistema secondo l'invenzio ne, per il controllo e la regolazione dello stato del neutro in un sistema trifase;

la figura 3 Ã ̈ uno schema a blocchi di una matrice di gruppi di commutatori elettronici controllati, utilizzata nel sistema di controllo e regolazione secondo la figura 2;

la figura 4 à ̈ uno schema circuitale che illustra una possibile struttura e le modalità di interconnessione dei gruppi di commutatori compresi nella matrice della figura 3;

le figure 5 e 6 illustrano due diverse architetture di dispositivi trasformatorici di pilotaggio utilizzabili per il controllo della matrice di commutatori della figura 3; e

le figure da 7 a 11 mostrano diversi modi di realizzazione di un induttore utilizzabile in un sistema di controllo e regolazione dello stato del neutro secondo l'invenzione.

Nella figura 1 Ã ̈ parzialmente illustrato, ed indicato con TDS, un sistema trifase di distribuzione di energia elettrica in corrente alternata, comprendente una linea con tre conduttori o fasi A, B e C, e con un conduttore neutro N.

Con CAB, CACe CBCsono indicate le capacità fra le fasi A, B e C. Con CA, CBe CCsono invece indicate le capacità fra ciascuna delle fasi A, B e C e la terra, indicata con T.

Nella figura 1, un interruttore SW rappresenta un guasto verso la terra T.

Sono note varie modalità per realizzare la messa a terra del neutro N.

Nei sistemi con neutro atterrato (in modo franco o tramite un'impedenza) i guasti verso terra si trasformano in corto-circuiti, più meno limitati in corrente, determinando l'intervento di interruttori anche in caso di guasti transitori.

Nei sistemi con neutro isolato, à ̈ invece possibile mantenere la linea in esercizio durante guasti temporanei verso terra, poiché la corrente di guasto à ̈ piccola. In tal caso le sovratensioni sono tuttavia elevate, ed il sistema con neutro isolato deve essere dimensionato in modo opportuno affinché le sovratensioni possano essere sopportate senza danno per un certo tempo.

Il sistema TDS della figura 1 ha, in modo per sé noto, il neutro N atterrato a mezzo di un induttore L, noto anche come bobina di Petersen. Tale modalità di atterramento del neutro presenta il vantaggio di assicurare la continuità del servizio di distribuzione dell'energia in caso di guasti temporanei verso terra.

Inoltre, il metodo di atterramento del neutro tramite bobina di Petersen riduce notevolmente il rischio di archi intermittenti verso terra, e sopprime automaticamente gli effetti devastanti dei guasti verso terra. Tale metodo consente di adottare protezioni di terra direzionali wattmetriche, coniugando la rapidità di selezione e di eliminazione del guasto con bassi valori di correnti di guasto negli impianti di terra.

Negli attuali sistemi a bobina di Petersen il neutro à ̈ atterrato a mezzo di una reattanza variabile, che tramite un sistema automatico di misura e calcolo, viene accordata con le reattanze capacitive associate alle linee di distribuzione.

La reattanza della bobina di Petersen viene tipicamente variata a mezzo di un motore elettrico che, inserendo od estraendo un in un avvolgimento un nucleo metallico di caratteristiche opportune, varia il traferro dell'induttore. Il sistema di controllo comanda tale motore, in funzione dei risultati di calcoli effettuati allo scopo di mantenere l'accordo tra le varie reattanze associate alla linea.

La reattanza di atterramento del neutro à ̈ corredata di resistenze di alta potenza, che vengono connesse o disconnesse per adattare la parte attiva della corrente di neutro. Sono inoltre presenti resistenze di alta potenza in serie, per adattare la costante di tempo del sistema.

L'impiego di siffatti dispositivi di atterramento a bobina di Petersen à ̈ largamente diffuso, e presenta carattere strategico per assicurare la continuità dell'erogazione dell'energia.

Sono altresì noti sistemi di controllo e regolazione dello stato del neutro, basati sull'utilizzo di componentistica elettrica od elettronica, di tipo attivo o di tipo passivo.

I sistemi di tipo attivo prevedono un'iniezione di corrente nel conduttore neutro, per compensare le correnti di squilibrio e di guasto verso terra. L'iniezione di corrente viene realizzata con tecniche diverse, basate comunque sull'utilizzo di energia di origine esterna al sistema regolato.

I sistemi di tipo passivo prevedono l'impiego di una bobina di messa a terra di tipo fisso, provvista di avvolgimenti secondari, e tali sistemi prevedono una parzializzazione della fase su un secondario di tale bobina di messa a terra.

Secondo un aspetto della presente invenzione viene proposto un sistema innovativo di controllo e regolazione dello stato del neutro di un sistema trifase di distribuzione di energia.

Il sistema secondo l'invenzione à ̈ essenzialmente di tipo passivo, e verrà ora descritto con riferimento ai disegni allegati, e in particolare alle figure 2 e seguenti.

Nella figura 2 un sistema di controllo e regolazione dello stato del neutro di un sistema trifase di distribuzione di energia TDS Ã ̈ complessivamente indicato con 1.

Nel modo di realizzazione esemplificativamente illustrato in tale figura, fra il neutro N del sistema trifase di distribuzione TDS e la terra T sono collegati un induttore L ed un resistore R, in serie fra loro.

L'induttore L ha un terminale 2 collegato al neutro N, un terminale 3 collegato al resistore R ed un terminale o presa intermedia 4.

Il sistema di controllo e regolazione 1 della figura 2 comprende una schiera ordinata, in particolare una matrice, di commutatori elettronici a stato solido, complessivamente indicata con 5.

La schiera o matrice 5 di commutatori elettronici presenta tre terminali 10, 11 e 12, collegati nell'ordine ai terminali 4 e 3 dell'induttore L, e alla terra T.

Una possibile struttura o architettura della schiera ordinata o matrice 5 verrà descritta più avanti con riferimento alle figure 3 e 4.

Alla schiera o matrice 5 di commutatori elettronici à ̈ associato un dispositivo di pilotaggio 6 comandato a sua volta da un controller 8, realizzato ad esempio con l'impiego di uno o più microprocessori.

Il controller 8 à ̈ collegato al dispositivo di pilotaggio 6 e a ulteriori dispositivi, di cui si dirà in appresso, tramite un bus di comunicazione 7.

A tale bus afferiscono un dispositivo misuratore di corrente 9 associato (ad esempio) al resistore R, e destinato a fornire segnali o dati indicativi dell'intensità della corrente fluente fra il neutro N e la terra T.

Al bus 7 afferiscono inoltre un'apparecchiatura 13 atta a fornire segnali o dati indicativi delle correnti nelle fasi A, B e C ed un'apparecchiatura 14 atta a fornire segnali o dati indicativi delle tensioni fra tali fasi.

Tramite il bus di comunicazione 7, le informazioni fornite dai dispositivi o apparecchi di misura 9, 13 e 14 pervengono ad un'apparecchiatura 15 predisposta per analizzare lo stato del neutro N. Tale apparecchiatura può includere una prima sezione 15a comprendente essenzialmente un cosiddetto dispositivo analizzatore di neutro di tipo per sé noto, ed una seconda sezione 15b di misura dell'intensità delle correnti di dispersione verso la terra T. Anche tale seconda sezione à ̈ di tipo per sé noto.

L'apparecchiatura analizzatrice 15 Ã ̈ collegata al e colloquia con il controller 8.

In modi di realizzazione alternativi, non illustrati, il controller 8 e l'apparecchiatura analizzatrice 15 potrebbero essere integrati in un unico dispositivo.

In estrema sintesi, l'apparecchiatura analizzatrice 15 raccoglie le informazioni relative alle tensioni e alle correnti nel sistema di distribuzione TDS controllato, necessarie a definire il valore dell'impedenza più opportuno da realizzare fra il neutro N e la terra T, allo scopo di neutralizzare completamente, o quanto meno in una misura sostanziale, la corrente generata da tutti gli squilibri presenti nella linea trifase A, B, C.

Sono note apparecchiature analizzatrici di neutro di vari tipi, spesso basate sull'iniezione di corrente secondo varie metodologie.

Secondo una prima metodologia, fra il neutro N e la terra T viene applicata una tensione a frequenza industriale, allo scopo di perturbare lo stato di equilibrio della linea, ed ottenere dati utili per impostare la corretta reattanza fra il neutro e la terra.

Altre metodologie prevedono l'iniezione di corrente con forme d'onda particolari o non periodiche, ad esempio ad impulso di Dirac.

Il sistema 1 di controllo e regolazione dello stato del neutro secondo l'invenzione può adottare apparecchiature analizzatrici di neutro di uno qualsiasi dei sistemi noti, ed in particolare di quelli sopra brevemente richiamati.

Il controller 8 dialoga con l'apparecchiatura analizzatrice 15, e produce un sistema di segnali di controllo per il dispositivo di pilotaggio 6, in funzione dei valori rilevati delle grandezze o parametri monitorati da tale apparecchiatura analizzatrice 15.

Il dispositivo di pilotaggio 6 provvede ad applicare ai commutatori elettronici della schiera o matrice 5 segnali di pilotaggio atti a controllarne la conduzione di corrente, in modo tale per cui la schiera o matrice 5 Ã ̈ suscettibile di emulare nel suo insieme un'impedenza variabile, in modo controllato, in modulo ed in fase.

Con riferimento alla figura 3, nel modo di realizzazione ivi illustrato la schiera o matrice 5 comprende una pluralità di gruppi 20 di commutatori elettronici.

Come si vede nella figura 4, ciascun gruppo 20 include almeno una coppia di commutatori elettronici Q1 e Q2, quali transistori di tipo MOSFET, collegati fra loro in anti-serie.

In alternativa, i commutatori elettronici Q1 e Q2 potrebbero essere ad esempio transistori di tipo IGBT, oppure transistori di tipo bipolare.

Nell'esempio specifico illustrato nella figura 4, i due transistori Q1 e Q2 hanno i rispettivi gate interconnessi fra loro e ad un primo conduttore di linea 21, ed i source parimenti interconnessi fra loro e ad un secondo conduttore di linea 22.

Il drain del transistore Q1 di ciascun gruppo 20 Ã ̈ collegato ad un conduttore di linea 23 ed il drain del transistore Q2 Ã ̈ collegato ad un conduttore di linea 24.

In generale, la schiera o matrice 5 può comprendere n righe di gruppi di commutatori, ed m colonne, n e m essendo numeri interi maggiori o uguali a 1. Nell'esempio illustrato nella figura 3, la matrice 5 comprende m=3 colonne e ad esempio n=60 righe.

Come si può apprezzare osservando la figura 3, nella matrice 5 i gruppi 20 di commutatori elettronici di ogni riga sono collegati fra loro in parallelo, fra una coppia di conduttori di linea 23 e 24, e le righe di gruppi 20 di commutatori risultano fra loro collegate in serie.

Il controller 8 Ã ̈ convenientemente predisposto per fornire al dispositivo di pilotaggio 6 segnali di controllo tali per cui quest'ultimo applica ai gate ed ai source dei commutatori Q1, Q2 della schiera o matrice 5 segnali di pilotaggio ad onda quadra a larghezza o durata di impulso modulabile, in modo tale per cui tale schiera o matrice di commutatori nel suo complesso emula un'impedenza il cui modulo varia corrispondentemente alla larghezza o durata di impulso di tali segnali di pilotaggio.

Il controller 8 Ã ̈ inoltre convenientemente predisposto per fornire al dispositivo di pilotaggio 6 segnali di comando tali per cui quest'ultimo applica ai terminali di controllo (gate e source) dei commutatori della schiera o matrice 5 segnali di pilotaggio aventi una durata o larghezza di impulso modulata, ad esempio secondo una legge sostanzialmente sinusoidale, in modo tale per cui la schiera o matrice 5 di commutatori emula un'impedenza la cui fase varia in funzione della durata o larghezza di impulso di detti segnali di pilotaggio.

Il numero di gruppi o moduli 20 della matrice 5, e il numero di coppie di commutatori elettronici di ciascun gruppo o modulo 20 dipendono dalla tensione di manovra e dall'intensità di corrente che si intendono poter realizzare.

A titolo di esempio, supponendo che ciascun modulo o gruppo 20 abbia la capacità di reggere una tensione di 500 Vac e di condurre una corrente di 250 A(rms), per poter realizzare una tensione di manovra complessiva di 30 KV ed una corrente complessiva di 750 A occorre una matrice comprendente complessivamente 180 gruppi o moduli 20, cioà ̈ 60 "righe" interconnesse in serie e comprendenti ciascuna 3 gruppi o moduli 20.

Nelle figure 5 e 6 sono qualitativamente illustrate due possibili architetture del dispositivo di pilotaggio 6.

Nell'esempio di realizzazione secondo la figura 5 il dispositivo di pilotaggio 6 comprende un trasformatore per impulsi con un avvolgimento primario W1 cui à ̈ accoppiata una pluralità di avvolgimenti secondari W21-W2n, il cui numero n corrisponde al numero delle righe della schiera o matrice 5. In particolare, ciascun avvolgimento secondario à ̈ collegato ad una rispettiva linea formata da una coppia di conduttori 21 e 22 (figure 3 e 4).

Gli avvolgimenti secondari W21-W2n sono fra loro isolati, per poter sostenere la tensione totale di isolamento del sistema.

Nella variante secondo la figura 6, il dispositivo di pilotaggio 6 comprende n trasformatori di impulsi T1-Tn, ovvero un trasformatore per ciascuna riga della schiera o matrice 5.

In ulteriori varianti non illustrate il dispositivo di pilotaggio 6 può essere collegato a ciascun gruppo o modulo 20 di commutatori elettronici a mezzo di fibre ottiche.

In particolare, una prima fibra ottica può provvedere all'alimentazione di tali moduli o gruppi di commutatori, tramite un corrispondente fotoricevitore; tale fibra viene illuminata da un generatore ottico di potenza, monomodale o multimodale, e tale fibra illumina a sua volta il fotoricevitore associato ad un gruppo o modulo di commutatori della schiera o matrice 5, generando una sufficiente tensione di alimentazione.

Una seconda fibra consente invece di trasferire gli impulsi di comando generati dal controller 8, per regolare la conduzione di corrente dei commutatori elettronici della schiera o matrice 5.

Con riferimento alla figura 2, l'induttore L à ̈ realizzabile con modalità costruttive differenti, e secondo differenti schemi di collegamento, ad esempio nei modi che si descriverà ora con riferimento alle figure da 7 a 11.

La soluzione attualmente preferita prevede che l'induttore L sia in aria, con nucleo in aria. Non sono tuttavia esclusi altri tipi di soluzioni, ad esempio con nucleo ferroso immerso in olio, oppure resinato od a secco, con aria come isolante.

L'avvolgimento dell'induttore L può essere realizzato in diverse maniere, sia assiemando differenti bobine, sia come autotrasformatore con induttanza residua addizionale.

Nella soluzione secondo la figura 7 l'induttore L comprende un nucleo ad O di forma allungata, indicato con 30, su un cui ramo sono avvolte due bobine 31 e 32, rispettivamente fra i terminali 2 e 3 e fra i terminali 3 e 4.

Nei modi di realizzazione illustrati nelle figure 8 e 9, l'induttore L comprende un nucleo 40 ad O con ramo o traversa intermedia.

Nella soluzione secondo la figura 8 l'avvolgimento comprende due bobine 41 e 42 avvolte su un ramo di estremità e, rispettivamente, sul ramo intermedio del nucleo 40, e collegate in serie fra i terminali 2 e 3. Il terminale 4 rappresenta una presa intermedia della bobina 42.

Nella soluzione secondo la figura 9, l'avvolgimento dell'induttore L comprende due bobine 41 e 42, avvolte entrambe sul ramo intermedio del nucleo 40, e collegate in serie fra i terminali 3 e 4, il terminale 2 essendo collegato alla giunzione fra tali bobine.

Nella figura 10 Ã ̈ illustrata una variante di realizzazione dell'induttore L, il cui nucleo comprende due toroidi 50 e 51 concentrici. L'avvolgimento comprende una bobina 52 avvolta sul toroide esterno 51, ed una bobina 53 avvolta sul toroide interno 50. Le bobine 52 e 53 sono collegate in serie fra loro, fra i terminali 2 e 3, ed il terminale 5 Ã ̈ collegato ad una presa intermedia della bobina 52.

Nella variante secondo la figura 11 il nucleo dell'induttore L comprende un solo toroide 51, su cui à ̈ avvolta una bobina 52, fra i terminali 2 e 4, il terminale 3 essendo collegato ad un punto intermedio di tale bobina.

Nel sistema di controllo e regolazione 1 secondo l'invenzione, il controller 8 può essere predisposto vantaggiosamente per attuare algoritmi di test, quali quelli che verranno ora descritti.

Come si à ̈ già detto in precedenza, la schiera o matrice 5 di commutatori elettronici emula nel funzionamento un'impedenza (reattanza), variabile in ampiezza e fase per effetto della modulazione dei segnali ad onda quadra applicati ai terminali di comando di tali commutatori.

Se tale modulazione à ̈ sincronizzata, ad esempio, con una tensione di fase del sistema o rete trifase TDS controllato, si ottiene come risultato la creazione di una tensione omopolare intenzionale, che permette al sistema di controllo e regolazione 1 di attuare una misura dei parametri caratteristici della rete.

Questo tipo di test può essere attuato in modo tale da non creare problemi di funzionamento sulla rete trifase TDS controllata, e può essere attuato in qualunque momento da parte del controller 8.

Un secondo algoritmo di test consiste nel far variare in modo continuo, a gradini o tramite burst, il modulo e la fase dell'impedenza emulata dalla schiera o matrice 5 di commutatori elettronici. Si ritiene che una tale variazione, che usa come generatore le tensioni di fase della rete TDS controllata, permetta di identificare il profilo della reale impedenza della stessa.

Anche questo secondo tipo di test può essere attuato in modo tale da non creare problemi di funzionamento sulla rete TDS controllata, e può essere attuato in qualunque momento dal controller 8.

Come risulta dalla precedente descrizione, il sistema di regolazione e controllo 1 à ̈ suscettibile di variare il tempo di reazione della schiera o matrice 5 di commutatori in funzione della variazione dei valori delle grandezze o parametri monitorati della rete TDS controllata. Ciò può essere convenientemente attuato utilizzando un algoritmo di tipo PID (Proporzionale-Integrale-Derivativo). Tale tipo di algoritmo consente di ottimizzare la velocità di variazione della reattanza emulata con la schiera o matrice 5 di commutatori, con un overshoot minimo.

L'utilizzo di un algoritmo PID consente inoltre di beneficiare degli ulteriori suoi noti vantaggi.

Anche se nella descrizione che precede e nella raffigurazione del sistema di controllo e regolazione 1 data nella figura 2, la schiera o matrice 5 di commutatori elettronici à ̈ accoppiata ad un induttore L reale interposto fra il neutro N e la terra T, secondo l'invenzione un'efficace azione di controllo e regolazione dello stato del neutro N può attuarsi eventualmente anche senza l'utilizzo di tale induttore L, cioà ̈ interponendo fra il neutro N e la terra T eventualmente anche la sola schiera o matrice 5 di commutatori elettronici, con o senza il resistore R.

Inoltre, sebbene nella descrizione che precede la schiera o matrice 5 di commutatori elettronici sia stata illustrata nel suo utilizzo nell'ambito di un sistema di controllo e regolazione dello stato del neutro N di un sistema o rete trifase, una siffatta schiera o matrice di commutatori elettronici, opportunamente pilotata, Ã ̈ suscettibile di trovare una conveniente applicazione in generale come dispositivo emulatore di impedenza, ed in particolare di reattanza, variabile in modo controllato, in modulo e fase.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto à ̈ stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo emulatore di impedenza (5-8, 15) e, in particolare di reattanza, variabile in modo controllato, comprendente una schiera ordinata (5) di commutatori elettronici a stato solido (Q1, Q2), collegata fra almeno un primo ed un secondo terminale (2, T), e mezzi di controllo (6-8, 15) atti ad applicare a terminali di controllo dei commutatori elettronici (Q1, Q2) di detta schiera, segnali di pilotaggio per controllare la conduzione di corrente attraverso di essi in modo tale per cui detta schiera (5) di commutatori elettronici à ̈ suscettibile di emulare nel suo insieme, fra detti primo e secondo terminale (2, T), un'impedenza ed in particolare una reattanza variabile, in modo controllato, in modulo e fase.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detta schiera (5) Ã ̈ una matrice di gruppi (20) di commutatori elettronici (Q1, Q2), in cui ciascun gruppo (20) includente almeno una coppia di commutatori (Q1, Q2), in particolare transistori MOSFET o transistori IGBT, collegati fra loro in antiserie.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, in cui la matrice (5) di commutatori elettronici comprende n righe ed m colonne, n ed m essendo numeri interi maggiori di o uguali a 1, ed in cui i gruppi (20) di commutatori elettronici (Q1, Q2) di ogni riga sono collegati fra loro in parallelo, e le righe di gruppi (20) di commutatori elettronici (Q1, Q2) sono collegate fra loro in serie.
4. 4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi di controllo (6-8, 15) sono predisposti per applicare ai terminali di controllo dei commutatori elettronici (Q1, Q2) di detta schiera o matrice (5) segnali di pilotaggio ad onda quadra a larghezza o durata di impulso modulabile, in modo tale per cui il modulo dell'impedenza emulata con la suddetta schiera o matrice (5) di commutatori elettronici varia in funzione della larghezza o durata di impulso di detti segnali di pilotaggio.
5. 5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi di controllo (6-8, 15) sono predisposti per applicare ai terminali di controllo dei commutatori elettronici (Q1, Q2) di detta schiera o matrice (5) segnali di pilotaggio con durata o larghezza d'impulso modulabile, ad esempio in modo sostanzialmente sinusoidale, in modo tale per cui la fase dell'impedenza emulata con la suddetta schiera o matrice (5) di commutatori varia in funzione della durata o larghezza d'impulso di detti segnali di pilotaggio.
6. 6. Sistema (1) di controllo e regolazione dello stato del neutro (N) in un sistema o rete trifase (TDS) di distribuzione di energia elettrica in corrente alternata, comprendente un dispositivo emulatore di impedenza variabile (5-8, 15) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, collegato fra il neutro (N) di detto sistema o rete trifase (TDS) e la terra (T), e in cui i mezzi di controllo (6-8, 13-15) associati al dispositivo emulatore di impedenza variabile sono predisposti per - monitorare i valori di predeterminate grandezze o parametri di detto sistema o rete trifase (TDS), - generare segnali di controllo secondo modalità prestabilite in un funzione dei valori rilevati di dette grandezze o parametri, e - applicare corrispondenti segnali di comando ai terminali di controllo dei commutatori elettronici (Q1, Q2) di detta schiera o matrice (5).
7. 7. Sistema di controllo e regolazione secondo la rivendicazione 6, in cui fra il neutro (N) e la terra (T) à ̈ collegato un induttore di messa a terra (L), e detta schiera o matrice (5) di commutatori elettronici à ̈ collegata fra un terminale (4) di detto induttore (L) e la terra (T), in parallelo ad almeno una parte di detto induttore (L).
8. 8. Sistema di controllo e regolazione secondo la rivendicazione 7, in cui detta schiera o matrice (5) di commutatori elettronici à ̈ collegata fra una presa intermedia (4) di detto induttore (L) e la terra (T).
9. 9. Sistema di controllo e regolazione secondo la rivendicazione 7 o d 8, in cui in serie a detto induttore di messa a terra (L) Ã ̈ collegato un resistore (R), e in cui detti mezzi di controllo (6-8, 13-15) sono predisposti per pilotare i commutatori elettronici (Q1, Q2) di detta schiera o matrice (5) in modo tale da variare in modo controllato la costante di tempo (L/R) dell'impedenza fra il neutro (N) e la terra (T).
10. 10. Sistema di controllo e regolazione secondo una delle rivendicazioni da 6 a 9, in cui detti mezzi di controllo (6-8, 13-15) sono atti ad attuare una modulazione dell'impedenza emulata da detta schiera o matrice (5) di commutatori elettronici, sincronizzata con una tensione di fase del sistema o rete di distribuzione (TDS) controllato, per creare una tensione omopolare intenzionale e permettere la misura di parametri caratteristici di detta rete (TDS).
11. 11. Sistema di controllo e regolazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 10, in cui detti mezzi di controllo (6-8, 13-15) sono atti a provocare una variazione a gradini o tramite burst del modulo e della fase dell'impedenza emulata da detta schiera o matrice (5) di commutatori elettronici.
12. 12. Sistema di controllo e regolazione dello stato del neutro per un sistema o rete trifase di distribuzione di energia elettrica, sostanzialmente secondo quanto descritto ed illustrato, e per gli scopi specificati.