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Intelligenza al servizio della rete elettrica

Studio, sviluppo e validazione
di metodi e strumenti innovativi
per la gestione di reti di distribuzione attive
con generazione da fonte rinnovabile
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Il progetto SmartGen è partito a gennaio 2011 ed è terminato a giugno 2014 dopo una proroga di 6 mesi per il completamento della sperimentazione in campo.

Sono qui di seguito riassunti i principali risultati tecnici e scientifici conseguiti nei 42 mesi di attività.



Architettura DMS

Il DMS SmartGen presenta aspetti innovativi che lo distinguono da un DMS tradizionale. La necessità di integrare funzionalità complesse ha portato ad un’architettura fortemente modulare, dove ogni applicativo svolge uno specifico ruolo ed è posto in comunicazione con gli altri attori del sistema. Una forte enfasi è stata inoltre posta sull’integrazione in DMS di un insieme di algoritmi di calcolo, sempre più necessari a causa della forte espansione della generazione distribuita all’interno della rete di distribuzione. Nell’interfaccia con la rete di distribuzione, la modularità è garantita da uno strato di I/O Server che comunicano con il campo attraverso una serie di protocolli standard.

Lo strato di I/O Server è fortemente connesso allo SCADA e comunica soltanto con esso in tempo reale. Più ad alto livello, l’interfaccia verso funzioni di alto livello (EMS, algoritmi di calcolo ed analisi, interfaccia con il mercato elettrico, ecc..) pone invece problematiche di scambio dati, questa volta non in tempo reale in senso stretto, tra un insieme di applicazioni all’interno di una azienda. La soluzione adottata è l’adozione di un modello di dati comune (CIM) ed un’architettura di scambio dati basata su protocolli FTP/SFTP.



Algoritmi

Il DMS SmartGen estende gli usuali sistemi SCADA/DMS fornendo le seguenti funzionalità:

  • Stima dello stato
  • Previsione della generazione
  • Previsione del carico
  • Ottimizzazione del punto di lavoro
  • Riconfigurazione ottima
  • Localizzazione dei guasti


Common Information Model (CIM)

Il DMS SmartGen utilizza il Common Information Model (CIM) per lo scambio dati tra il sistema SCADA e gli algoritmi che forniscono le funzionalità a valore aggiunto, consentendo l'interoperabilità con sistemi in campo CIM-compliant e con provider di servizio a valore aggiunto di terze parti.



Siti pilota

Il DMS SmartGen è stato sperimentato in 3 siti pilota:

  • Area Sperimentale di Livorno - Enel Ingegneria e Ricerca
  • Rete di distribuzione di Sanremo - AMAIE S.p.A.
  • Microgrid/VPP di ateneo - DARSENA - Università degli Studi di Genova



    Deliverable


    É stata completata la redazione dei seguenti deliverable (non pubblici):

    WP1 - ANALISI E DEFINIZIONE DEI REQUISITI E SCELTA DEI SITI DIMOSTRATIVI

    • D1.1 Stato dell’arte (UNIBO)
    • D1.2 Analisi tecnologie e strumenti (UNIGE)
    • D1.3 Analisi prodotti di mercato (SDI)
    • D1.4 Identificazione siti (ENEL)
    • D1.5 Definizione scenari applicativi (UNIGE)
    • D1.6 Requisiti generali per l’integrazione (SOFTECO)

    WP2 - IDEAZIONE E SVILUPPO DELLE METODOLOGIE

    • D2.1 Calcoli di rete e di algoritmi di ottimizzazione per la gestione in linea (UNIBO)
    • D2.2 Metodologie basate su sistemi di monitoraggio distribuito (UNIGE)
    • D2.3 Controllo della tensione e gestione del carico (UNIGE)
    • D2.4 Analisi e miglioramento della power quality (UNIGE)
    • D2.5 Interfaccia con DSO e mercato (SOFTECO)
    • D2.6 Gestione del sistema in isola e ripristino del servizio (UNIBO)
    • D2.7 Integrazione modelli e strategie in rete sperimentale (ENEL)
    • D2.8 Simulazione (UNIBO)

    WP3 – DISEGNO ARCHITETTURALE, SPECIFICA, SVILUPPO ED ACQUISIZIONE DEI COMPONENTI HARDWARE E SOFTWARE

    • D3.1 Definizione architettura concettuale (SDI)
    • D3.2 Definizione architettura SCADA (SDI)
    • D3.3 Definizione architettura DMS (UNIGE)
    • D3.4 Definizione architettura sistema di comunicazione (SOFTECO)
    • D3.5 Specifiche e acquisizione componenti SCADA (SDI)
    • D3.6 Specifiche e acquisizione componenti DMS (UNIGE)
    • D3.7 Specifiche e acquisizione componenti sistema di comunicazione (SOFTECO)
    • D3.8 Analisi, specificazione e acquisizione attrezzaggio siti (ENEL)
    • D3.9 Implementazione funzioni SCADA per ambiente DMS (SDI)
    • D3.10 Implementazione funzioni DMS (UNIBO)
    • D3.11 Implementazione interfaccia col mercato (SOFTECO)
    • D3.12 Implementazione interfacce di comunicazione (SOFTECO)

    WP4 – INTEGRAZIONE

    • D4.1 Consolidamento architetturale e validazione preliminare dei componenti (SDI)
    • D4.2 Integrazione della componente SCADA (SDI)
    • D4.3 Integrazione della componente DMS (UNIBO)
    • D4.4 Integrazione della componente microgrid e VPP (UNIGE)
    • D4.5 Integrazione della componente mercato (SOFTECO)
    • D4.6 Integrazione dei componenti del sistema di comunicazione (SOFTECO)
    • D4.7 Messa a punto della rete simulata (ENEL)
    • D4.8 Installazione finale dei siti (ENEL)
    • D4.9 Validazione complessiva preliminare (SOFTECO)

    WP5 - DIMOSTRAZIONE IN CAMPO

    • D5.1 Programmazione ed esecuzione delle campagne di sperimentazione (ENEL)
    • D5.2 Assistenza alle campagne di sperimentazione (SDI)
    • D5.3 Assistenza alle campagne di sperimentazione (SOFTECO)
    • D5.4 Assistenza alle campagne di sperimentazione (UNIBO)
    • D5.5 Assistenza alle campagne di sperimentazione (UNIGE)
    • D5.6 Raccolta dati e validazione (UNIBO)
    • D5.7 Validazione architetturale e consolidamento delle specifiche di sistema (SDI)
    • D5.8 Validazione dei modelli e delle strategie (UNIGE)
    • D5.9 Valutazione dei possibili impatti/benefici sul sistema elettrico e sul cliente finale (UNIBO)
    • D5.10 Linee guida per l’implementazione sulle reti di distribuzione nel futuro (UNIGE)
    • D5.11 Piano di sviluppo industriale (SOFTECO)

    WP6 - DISSEMINAZIONE SCIENTIFICA ED USO DEI RISULTATI

    • D6.1 Messa a punto sito web (SOFTECO)

    WP7 - GESTIONE DEL PROGETTO

    • D7.1 Relazione di metà progetto
    • D7.2 Relazione finale
 
 
SmartGen è un progetto di ricerca finanziato nell'ambito della Ricerca di Sistema Elettrico
Bando del 12 dicembre 2008 del Ministero dello Sviluppo Economico (graduatoria Decreto 16 febbraio 2010)
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