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Corso di Laurea Magistrale di Ingegneria Elettrica
Gestione, automazione e comunicazione
dei sistemi elettrici
AA 2013-14
Sistemi elettrici e Smart Grid
Francesco Benzi
Smart Grid - Introduzione Benzi 1
Versione in fase di revisione e sistemazione.Non pubblicare o diffondere senza questo avviso.
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Smart Grid - Introduzione Benzi 2
Benzi - Pro ramma delle lezioni
1 Smart Grid Introduzione, definizione, architetture
2-5 Protocolli per linfrastruttura di comunicazione
6-9 Smart Meter ng: component e strutture
10 Attuatori per la Smart Grid: FACTS (Montagna)
11-12 Smart Grid e Internet of Things (IOT)
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SMART GRID E GENERAZIONE DISTRIBUITA
Smart Grid - Introduzione Benzi 3
La generazione distribuita implica una serie di
esigenze di controllo aggiuntive per la rete in
prossimit dei nodi di allacciamento.
- Aumento delle correnti di c.to circuito e conseguenze suldimensionamento delle protezioni
- Limiti sulla potenza di transito, dovuti allaumento di corrente
- Variazioni di tensione rapide o lente dovute allinserzione di
generatori (oltre che di motori asincroni): devono essere limitate
(110%)
- Inversione del flusso che richiede inserimento di protezioni
- Islanding:lapertura dell interruttore di Cabina Primaria dovuto
all inversione del flusso pu isolare una porzione di rete dal resto
e a re e, acen o ven re meno e garanz e e parame r re e
per gli utenti collegati alla porzione isolata
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SMART GRID E GENERAZIONE DISTRIBUITA
Smart Grid - Introduzione Benzi 4
Al legato A-2 Delibera AEEG ARG 25/09
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Inversione di f lusso:criticit legate alle protezioni
Smart Grid - Introduzione Benzi 5
da: Del Fanti , Silvestri; Tecnologie della comunicazione e sostenibilit ambientale: Green ICT &
ICT for Green Poli tecnico di Milano, 22 Febbraio 2010
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Richiusure automatiche, Islanding
Smart Grid - Introduzione Benzi 6
da: Del Fanti , Silvestri; Tecnologie della comunicazione e sostenibilit ambientale: Green ICT &
ICT for Green Poli tecnico di Milano, 22 Febbraio 2010
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GLI ELEMENTI DELLA SMART GRID
Smart Grid - Introduzione Benzi 7
,
risolvere alcuni dei problemi accennati, oltre che di ottimizzare la
gestione della potenza elettrica, nasce grazie alla disponibilit di unaser e e emen n par e nnova v , n par e presen n a r con es
industriali.
Infrastrutture hardware su erconduttori trasmissione HVDC
tecnologia FACTS, flexible alternating current transmission systems)
Infrastruttura di comunicazione e software(dispositivi e protocolli di
comun caz one g a e
Componenti intelligenti per la misura digitale e il telecontrollo(Smart
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SMART GRID SCHEMI E DEFINIZIONI (USA)
Smart Grid - Introduzione Benzi 8
Modello NIST (National Institute of Standards andTechnology) integrato da un sistema di protocolli di
interoperabili t IEEE P2030
Obiettivi USA:
Rafforzare le infrastrutture per evitare instabilit e
Controllo di rete
Generazione energia
(bulk generation);
Trasmissione
(transmission);Distribuzione
distribution ;
Clientela
(customers);
(operations);
Mercati (markets);
Forni tori (service
providers)
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SMART GRID SCHEMI E DEFINIZIONI (Europa)
Smart Grid - Introduzione Benzi 9
European Energy Research Alliance (EERA)
The ob ective of EERA oint ro ram is to lower investments in electricit
grid by introducing intermittent resources (wind, PV), load management by
electric vehicles (EVs), grid stability, and power management.
market share production options e.g., PV, micro-combined heat and power
(CHP), wind, and market share demand options e.g., heat pumps, intelligent
, .
Smart grids are also required because the capacity of electricity grid varies
throughout Europe as well as there are major differences between countries
energy markets .
EERA program will investigate the consequences of DG, new types of
electric a liances and hi her network loads on the rid stabilit and P
such as increasing voltage fluctuations, reactive power shortage, frequency
instabili ty, and harmonics.
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SMART GRID SCHEMI E DEFINIZIONI (Europa)
Smart Grid - Introduzione Benzi 10
Modello EERA (European Energy Research
Alliance)
Obiettivi Europa:
Obiettivi prefissati sulle fonti rinnovabili (20-- , .
Il ruolo delle Autorit. Focus su utenti finali e
tematiche ambientali
Le Smart Grid (SG) sono reti elettriche in
rado di inte rare in modo intelli ente il
comportamento e le azioni di tutti i
componenti connessi (produttori,
,
un approvvigionamento sostenibile,
economico, sicuro. (Definizione
.
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Smart Grid - Introduzione Benzi 11
Significant demand-consumer partecipation, awareness of
electricity consumption and related impacts, advanced
monitorin and meterin hi h-efficienc e ui ment
CUSTOMER
5 SMART ENERGY MANAGEMENT
A bridge between generation, transmission, distribution and
end-users to efficiently manage energy consumptions ESCO & RETAILERSAGGREGATORS
DISTRIBUTED
GENERATIONAND
4 SMART INTEGRATION OF DISTRIBUTED
GENERATION
Conventional fuels and renewable sources distributed
STORAGE
genera on, e ec r c y s orage
3 SMART DISTRIBUTION NETWORK
More automated MV network with self healing capabilities.
Monitored and controlled LV networks. IT su orted
DISTRIBUTION
NETWORK
monitoring
2 SMART PAN EUROPEAN TRANSMISSION
NETWORK
TRANSMISSION
NETWORK
Affordable technologies to make the transmission system
more clever, flexible and interconnected. Support to develop a
single European electricity marketELECTRICITY
GENERATION
da: Petrecca; Energy and Smart Grid, Convegno Telecontrollo e Smart Grid, Universit di Pavia,15 giugno 2010
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LA SMART GRID E I CARICHI ELETTRICI IN BASSA TENSIONE
Smart Grid - Introduzione Benzi 12
(UTENZE DOMESTICHE)
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SMART GRID E SMART METERING
Smart Grid - Introduzione Benzi 13
Lottimizzazione delle prestazioni della rete nella sua globalit pu
-Gestione flessibile e controllata delle sorgenti distr ibute (MT/BT);
-
-Poli tiche di Demand Response
adeguato e intelligente:SMART METERING, allinterno di unastruttura AMI (Advanced Metering Infrastructure)
-a vantaggio del produttore e del distr ibutore
-a vanta io dellutente finale e della comunit
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Smart Grid - Introduzione Benzi 14
SMART METERING Tematiche di rilievo
generazione e successive
an ar n er acc a e comun caz oneProblemi di costi, investimenti, incentivi
Problemi di sicurezza (privacy, accettazione)
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Internet-of-Things (IOT)
Smart Grid - Introduzione Benzi 15
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Internet-of-Things (IOT) e Smart Grid
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