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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

UNITA' DI RICERCA

italiano - english
Bibliografia
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Programma di ricerca

Sviluppo sostenibile della generazione da fonti rinnovabili nei sistemi elettrici liberalizzati: aspetti tecnici, economici e gestionali.
Università di riferimento
Seconda Università degli Studi di NAPOLI - INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE - CASERTA(CE)
Responsabile dell'Unità di ricerca
Pompeo MARINO
Descrizione
Testo italiano Il contributo dell'Unità di ricerca della Seconda Università degli Studi di Napoli - che oltre all'unità di ricerca del gruppo nazionale di Sistemi Elettrici per l'Energia si avvale del contributo del prof. Massimiliano Giorgio del settore SD SECS-S02, della stessa università, sarà incentrato sui problemi di ottimizzazione dei sistemi di accumulo eterogenei e di interfacciamento tra tali sistemi di accumulo, fonti energetiche rinnovabili eterogenee e Sistema Elettrico in isola e non. Obiettivi finali del locale progetto di ricerca saranno: • Individuazione di una o più strutture di connessione per l'interfacciamento ottimale tra F.E.R. e S.d.A., e fra questi ed il S.E.N.; • studio e realizzazione sperimentale di un Active Front End multifunzionale per l'interfacciamento tra sistemi di accumulo eterogenei e la rete; • l'individuazione di protocolli per il dimensionamento ottimo di un sistema di accumulo omogeneo e/o eterogeneo, basato su metodologie statistiche; • modellazione di un sistema integrato F.E.R. e S.d.A. per la valutazione della disponibilità alle sbarre di allacciamento; La ricerca sarà articolata in quattro fasi temporali ciascuna di durata semestrale. La prima fase ha l'obiettivo di individuare lo stato dell'arte circa l'avanzamento della ricerca internazionale su tutti gli argomenti affrontati ed effettuare l'analisi critica, finalizzata all'impiego nella realtà nazionale, di quanto già fatto a livello internazionale. Risultati specifici sono:  il panorama completo delle soluzioni adottate, ottenuto con il contributo delle altre sedi, o proposte in termini di sistemi di accumulo e di F.E.R. alternative alle tradizionali;  il quadro completo delle soluzioni adottate per l'interconnessione di F.E.R. e di S.d.A. eterogenei;  il quadro completo delle soluzioni adottate per interfacciamento tipo front-end attivo tra sistema di accumulo e rete, ed anche per compensatori statici di potenza reattiva e filtri di potenza sia attivi che ibridi;  il quadro completo degli indici da utilizzare per la quantizzazione delle discontinuità dell'alimentazione e dei buchi di tensione. La seconda fase ha l'obiettivo di completare l'analisi critica della prima con il contributo di modelli di simulazione che consentano valutazioni più accurate di quelle precedentemente effettuate, tenendo anche conto degli elementi di valutazione che ci si attende emergano da opportuni momenti di verifica internazionale. Risultati da conseguire sono:  la selezione di un ristretto numero di sistemi di accumulo tradizionali e/o alternativi da utilizzare in unione ad una selezione di F.E.R. eterogenee, tra loro complementari;  l'individuazione della struttura dell'Active Front End multifunzionale e delle sue leggi di controllo, nonché dei criteri di dimensionamento dei circuiti di potenza per l'interfacciamento tra la rete ed il S.d.A.;  la realizzazione di modelli del comportamento affidabilistico delle singole F.E.R. e dei singoli S.d.A., in unione ai loro apparati di conversione. La terza fase ha l'obiettivo di completare la messa a punto dei modelli per la realizzazione di analisi di prestazione in condizioni di riferimento. Risultati da conseguire sono:  La realizzazione di un Active Front End multifunzionale di 30kVA, controllato mediante un DSP programmabile con linguaggi di alto livello (DSP Dspace con linguaggio di programmazione in Simulik, C++). Tale AFE sarà realizzato in struttura aperta adatta per sperimentare le tecniche di controllo dei flussi energetici tra le strutture interconnesse in emulazione di un sistema di grande potenza.  La realizzazione di una rete elettrica comprendente un sistema di accumulo costituito da un parco batterie, da un alternatore ed una dinamo di piccola potenza per l'emulazione di F.E.R. discontinue con generazione ad ampiezza e/o frequenza variabili, da un A.F.E. multifunzionale e da una serie di carichi lineari e non lineari (Raddrizzatori) funzionante sia in isola che in connessione con il S.E.N.;  l'individuazione dei modelli matematici del convertitore multifunzionale con funzione di front-end attivo e dell'implementazione di un programma di simulazione ad oggetti per la convalida dei modelli e delle leggi di controllo determinate nella seconda fase;  la realizzazione di modelli del comportamento affidabilistico del sistema integrato F.E.R. e S.d.A., con la messa a punto di modelli in grado di portare in conto la non esponenzialità delle distribuzioni dei tempi di riparazione e la aleatorietà della missione richiesta in termini di potenza da erogare; la formulazioni di metodi di stima statistica, dei parametri di tali modelli, che siano in grado di affrontare in maniera adeguata le peculiari situazioni sperimentali che si presentano in questo tipo di applicazioni. La quarta fase ha l'obiettivo di completare l'attività di ricerca e di mettere a punto la relazione finale che documenti quanto sviluppato nell'intero progetto. Risultati da conseguire sono:  la messa a punto di software e protocolli di ottimizzazione delle soluzioni da adottare per l'individuazione ed il dimensionamento ottimo dei sistemi di accumulo in un sistema integrato di F.E.R.;  la sperimentazione per mezzo della macchina AFE realizzata: - delle tecniche di controllo dei flussi energetici sia su un sistema elettrico in isola che connesso sul S.E.N. affetti da perturbazioni di tensione, - per la valutazione della qualità degli scambi energetici ottenuti, - per la valutazione dei rendimenti e in particolare dei costi necessari per estendere le prestazioni dell'A.F.E. alla compensazione di disturbi presenti in rete, compressi buchi di tensione ed interruzioni nel funzionamento in isola;  messa a punto di software e protocolli di ottimizzazione delle soluzioni da adottare per la massima affidabilità del sistema con valutazione dei costi e delle eventuali conseguenze economiche derivanti dall'applicazione delle penali e dei premi previsti dai contratti regolanti gli scambi energetici. L'emulazione di F.E.R. mediante generatori in alternata e in continua avverrà mediante il controllo sia della loro velocità di rotazione con azionamenti a velocità variabile, sia della loro eccitazione per emulare le variazioni di ampiezza della tensione generata. I profili temporali dei flussi energetici disponibili e delle specifiche correnti e tensioni verranno ricavati dal lavoro compiuto dalle altre unità di ricerca.