Relazione scientifica 2011-2014 Unità di TORINO Info

Relazione scientifica 2011-2014
Unità di
TORINO
Info
Università
Dipartimento
Indirizzo
Sito
Responsabile di Unità
Responsabile web
Politecnico di Torino
Dipartimento Energia
Corso Duca degli Abruzzi, 24 - 10129 Torino
www.polito.it/ricerca/dipartimenti/denerg/
Roberto
Napoli
Paolo
Di Leo
Composizione
Nome
Allahdadian
Bompard
Carpaneto
Chicco
Ciocia
Cocina
Colella
Di Leo
Estebsari
Mazza
Napoli
Piglione
Pons
Russo
Sajjad
Spertino
Tommasini
Cognome
Javad
Ettore
Enrico
Gianfranco
alessandro
Valeria
Pietro
Paolo
Abouzar
Andrea
Roberto
Federico
Enrico
Angela
Malik Intisar Ali
Filippo
Riccardo
Ruolo
Assegnista/contrattista
Professore Straordinario
Dottorando
Professore Straordinario
Dottorando
Assegnista/contrattista
Dottorando
Ricercatore
Dottorando
Dottorando
Professore Ordinario
Professore Associato
Assegnista/contrattista
Ricercatore
Dottorando
Ricercatore
Ricercatore
Relazione scientifica 2011-2014
Temi di ricerca
Produzione e Fonti Rinnovabili
Analisi economica e grid parity di impianti fotovoltaici connessi alla rete.
L'attività riguarda l'analisi economica dell'investimento su impianti fotovoltaici connessi alla rete. Fornisce un contributo
innovativo sul tema, della “grid parity”, nei maggiori mercati europei del fotovoltaico integrato negli edifici negli edifici.
Nelle condizioni di parità di prezzo dell’energia prodotta da questi impianti con quello dell’energia prodotta con tecnologie
convenzionali, include anche lo studio dei limiti tecnici del sistema di distribuzione su casi pratici riferiti a utenti
residenziali e commerciali. Inoltre, nell’analisi economica, i costi fissi delle tariffe sono debitamente tenuti in conto.
• Filippo Spertino, Paolo Di Leo, Valeria Cocina, Which are the constraints to the photovoltaic grid-parity in the main
European markets?, SOLAR ENERGY, ELSEVIER, pp. 11, In stampa, Vol. 105, ISSN: 0038-092X, DOI:
10.1016/j.solener.2014.03.021
• Filippo Spertino, Paolo Di Leo, Valeria Cocina, Alessandro Ciocia, NEW CONCEPT FOR PV GRID PARITY IN TYPICAL CASE
STUDIES: HIDDEN COST INCLUDED, In: WIP-Munich (DEU), 28th European Photovoltaic Solar Energy Conference and
Exhibition, Paris (France) 30 Sept. - 04 October 2013, pp. 6, 2013, ISBN: 3936338337, DOI: 10.4229/28thEUPVSEC20136CV.5.48
• Spertino F., Di Leo P., Cocina V., Economic analysis of investment in the rooftop photovoltaic systems: A long-term
research in the two main markets, RENEWABLE & SUSTAINABLE ENERGY REVIEWS, Elsevier, pp. 10, 2013, Vol. 28, ISSN:
1364-0321, DOI: 10.1016/j.rser.2013.08.024
Produzione e Fonti Rinnovabili
Ombratura parziale su generatori fotovoltaici.
Interazione tra le armoniche di corrente e lo squilibrio generati da impianti fotovoltaici (FV) in sistemi trifasi. Lo squilibrio
di corrente, studiato anche con il metodo delle componenti simmetriche è distinto in tre tipi: strutturale, dovuto ad
ombratura parziale e misto. Lo studio è stato condotto su un impianto FV reale. Si propone un nuovo algoritmo di ricerca
del punto di massima potenza nei generatori soggetti a ombratura parziale. L’algoritmo, basato sull’attivazione dei diodi di
bypass a differenti livelli di tensione, è confrontato con algoritmi convenzionali in un caso applicativo.
• Chicco G., Corona F., Porumb R., Spertino F., Experimental Indicators of Current Unbalance in Building-Integrated
Photovoltaic Systems, IEEE JOURNAL OF PHOTOVOLTAICS, IEEE, pp. 11, 2014, Vol. 4, ISSN: 2156-3381, DOI:
10.1109/JPHOTOV.2014.2307491
• V. Barbu, G. Chicco, F. Corona, N. Golovanov, F. Spertino, Impact of a photovoltaic plant connected to the MV network
on harmonic distortion: an experimental assessment, SCIENTIFIC BULLETIN - "POLITEHNICA" UNIVERSITY OF BUCHAREST
SERIES C ELECTRICAL ENGINEERING AND COMPUTER SCIENCE, "POLITEHNICA" UNIVERSITY OF BUCHAREST , pp. 16, 2013,
Vol. 75, ISSN: 2286-3540
• MURTAZA A., CHIABERGE M., SPERTINO F., BOERO D., DE GIUSEPPE M., A maximum power point tracking technique
based on bypass diode mechanism for PV arrays under partial shading, ENERGY AND BUILDINGS, Elsiever, pp. 13, 2014,
Vol. 73, ISSN: 0378-7788, DOI: 10.1016/j.enbuild.2014.01.018
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Produzione e Fonti Rinnovabili
Modelli e parametri parassiti di celle e moduli fotovoltaici
Mediante opportune prove sperimentali sono stati ricavati i parametri reattivi, trascurati nella pratica comune, all’interno
del circuito equivalente della cella solare e quindi del modulo fotovoltaico. Tali parametri reattivi, determinati con
simulazioni al calcolatore che interpolano i segnali misurati, giocano un ruolo importante nella dispersione di corrente a
terra da parte degli inverter e nella sicurezza elettrica di impianti fotovoltaici connessi a rete. In ambito di modellizzazione,
è stato effettuato un confronto tra un modello a doppio diodo per le celle solari e i dati sperimentali provenienti da
impianti fotovoltaici con cinque differenti tecnologie dei moduli (silicio cristallino e film sottile). I risultati sperimentali
sono caratterizzati da un’incertezza di misura controllata da un sistema di taratura operativo sui cinque impianti.
• Filippo Spertino, Jean Sumaili, Horia Andrei, Gianfranco Chicco, PV Module Parameter Characterization From the
Transient Charge of an External Capacitor, IEEE JOURNAL OF PHOTOVOLTAICS, October 2013, Vol. 3, N.4, pp. 1325-1333,
DOI: 10.1109/JPHOTOV.2013.2271191
• Filippo Attivissimo, Francesco Adamo, Alessio Carullo, Anna Maria Lucia Lanzolla, Filippo Spertino, Alberto Vallan, On the
Performance of the Double-Diode Model in Estimating the Maximum PowerPoint for Different Photovoltaic Technologies,
MEASUREMENT, Elsevier BV, pp. 11, 2013, Vol. 46, ISSN: 0263-2241, DOI: 10.1016/j.measurement.2013.06.032
Produzione e Fonti Rinnovabili
Producibilità di impianti fotovoltaici connessi alla rete.
L’attività riguarda l’analisi dei risultati di monitoraggio annuale di energia prodotta, talvolta mediante il confronto con
parametri ambientali misurati nei siti degli impianti fotovoltaici (FV). Vengono fornite le linee-guida per la progettazione
ed installazione di impianti FV connessi a rete o autonomi.
• Spertino F., Di Leo P., Cocina V., Accurate measurements of solar irradiance for evaluation of photovoltaic power
profiles, POWERTECH 2013 Proceedings, 2013 IEEE Grenoble Conference PowerTech, Grenoble 16-20 June 2013, pp. 5,
2013, Vol. 1, ISBN: 9781467356695
• Spertino F., Corona F., Monitoring and checking of performance in photovoltaic plants: A tool for design, installation and
maintenance of grid-connected systems, RENEWABLE ENERGY, Elsevier BV, pp. 11, 2013, Vol. 60, ISSN: 0960-1481, DOI:
10.1016/j.renene.2013.06.011
• F. Spertino, P. Di Leo, F. Corona, GUIDELINES FOR DESIGN, INSTALLATION AND MAINTENANCE OF PV SYSTEMS TO
ACHIEVE THE ENERGY PREDICTIONS, Proceedings of 27th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition,
WIP DEU, 27th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Francoforte 24-28 Settembre 2012, pp. 6,
2012, ISBN: 3936338280
• Spertino F., Di Leo P., Cocina V., Tina G.M., Storage sizing procedure and experimental verification of stand-alone
photovoltaic systems, ENERGYCON 2012 Proceedings, 2012 IEEE International Energy Conference and Exhibition, Firenze
(Italy) 9 -12 September 2012, pp. 5, 2012, ISBN: 9781467314541
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Produzione e Fonti Rinnovabili
Generazione eolica
L’attività riguarda il modello dei generatori e sistemi eolici in diversi contesti. E’ stata ricostruita analiticamente la curva
“potenza-velocità del vento” delle turbine eoliche, sia dal punto di vista aerodinamico-meccanico sia dal punto di vista
elettrico. Sono stati studiati sistemi eolici aggregati, introducendo tecniche di clustering, associate a valutazioni
probabilistiche per determinare il numero di generatori eolici equivalenti da utilizzare per rappresentare un parco eolico di
grandi dimensioni. E’ stato affrontato il problema dell’analisi in regime permanente di un sistema di distribuzione con
impianti eolici finalizzata alla gestione di breve periodo.
• F. Spertino, P. Di Leo, I.-S.Ilie and G.Chicco, DFIG Equivalent Circuit and Mismatch Assessment between Manufacturer
and Experimental Power-Wind Speed Curves, Renewable Energy, Vol. 48, December 2012, pp. 333-343
(doi:10.1016/j.renene.2012.01.002).
• M. Ali, J. Milanovic, I.-S. Ilie and G. Chicco, Wind Farm Model Aggregation Using Probabilistic Clustering, IEEE Trans. on
Power Systems, Vol. 28, No.1, February 2013, pp. 309-316, doi 10.1109/TPWRS.2012.2204282.
• A. Bracale, G. Carpinelli, A. R. Di Fazio, A. Russo, Probabilistic Approaches for the Steady-State Analysis of Distribution
Systems with Wind Farms, Chapter 8 in P.M. Pardalos et al., Handbook of Wind Power Systems, Energy Systems Series,
Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2013, ISBN: 978-3-642-41079-6, pp. 245 – 282, doi: 10.1007/978-3-642-41080-2_8
Produzione e Fonti Rinnovabili
Sistemi di multigenerazione
L’attività su sistemi multigenerazione ha riguardato la caratterizzazione di generazione combinata elettricità-calore-freddo,
per i carichi locali in alternativa alla produzione separata di elettricità da rete e di calore da boiler locali. I metodi di
ottimizzazione, considerano oltre ai vincoli operativi, anche aspetti economici, di efficienza energetica ed impatto
ambientale. Sono state adottate strategie di funzionamento tali da rendere disponibili quote di elettricità nei programmi
di demand response. Sono stati introdotti nuovi concetti di electricity shifting potential.
• P. Mancarella and G. Chicco, Optimal operational strategies for CO2 emission reduction in sustainable energy systems,
Chapter 9 in: Zheng Q.P., Rebennack S., Pardalos P.M., Pereira M.V.F., Iliadis N.A. (Eds.) Handbook of CO2 in Power
Systems Energy Systems Series, 2012, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2012, ISBN 978-3-642-27430-5, ISSN 1867-8998,
pp. 167-203
• P. Mancarella and G. Chicco, Operational optimization of multigeneration systems, chapter 10 in J.P.S. Catal?o (ed.)
Electric Power Systems: Advanced Forecasting Techniques and Optimal Generation Scheduling, CRC press, Taylor & Francis
Group, Boca Raton, FL 2012, ISBN: 978-1-4398-9394-4, pp. 10.1-10.55
• P. Mancarella and G. Chicco, Real-time demand response from energy shifting in distributed multi-generation, IEEE
Trans. on Smart Grid ISSN 1949-3053, Special Section on Real-Time Demand Response, vol. 4, n. 4, December 2013, pp.
1928-1938
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Trasmissione e Super Grid
Analisi della sicurezza e vulnerabilità delle reti di trasmissione
Power systems security - Studio della sicurezza e vulnerabilità delle reti di trasmissione per mezzo di complex networks,
simulazione ad agenti, teoria dei giochi, simulazioni elettriche.
• BOMPARD E., MARCELO M., NUTTAL B., NEW ELECTRICTY GRIDS MUST DEVELOP IN SYNC, NATURE (CORRESPONDENCE),
2013
• BOMPARD E., FULLI G., ARDELAN M., MASERA M., “IT’S A BIRD…IT’S A PLANE …IT’S A SUPERGRID’”, IEEE Power & Energy
Magazine,2014
• Xie N., Torelli F., Bompard E., Vaccaro A., Dynamic compuSng paradigm for comprehensive power flow analysis, IET
Generation, Transmission and Distribution.
• BOMPARD E., HUANG T., WU Y. J., ETC., “Classification and trend analysis of threats origins to the security of power
systems”, International Journal of Electrical Power & Energy Systems
• Bompard E., Pons E., Wu D.,”Extended topological metrics for the analysis of power grid vulnerability”, IEEE Systems
Journal, Vol. 6, No. 3, Sep 2012
• Bompard E., Pons E., Wu D.,”Analysis of the structural vulnerability of the interconnected power grid of continental
Europe with the integrated power system and unified power system based on extended topological approach”, European
transactions on electrical power, 2012
• Huang T., Voronca S.L., Purcarea A.A., Estebsari A., Bompard E., Analysis of Chain of Events in Major Historic Power
Outages. Adv. in Electrical and Computer Engineering (Accepted)
Trasmissione e Super Grid
Problemi di pianificazione in condizioni di incertezza
Molti problemi riguardanti la pianificazione e la gestione dei sistemi elettrici di potenza devono tener conto di condizioni
di incertezza. Nella letteratura scientifica, la teoria della massimizzazione dell'utilità attesa è stata ampiamente utilizzata
per risolvere tali problemi. Tuttavia, è stato dimostrato che le persone, nella realtà, si discostano dalla massimizzazione
dell'utilità attesa e la Prospect Theory è in grado di descrivere i comportamenti reali dei decisori.
Le due teorie (la teoria dell'utilità attesa e la Prospect Theory) sono state messe a confronto in maniera critica sia dal
punto di vista teorico che attraverso la soluzione di importanti problemi nell’ambito dei sistemi elettrici, con l'obiettivo di
delineare la diversità di comportamento (e quindi, di decisione finale) del “decision maker” ideale (che decide secondo la
massimizzazione dell'utilità attesa) e del “decision maker” reale (descritto dalla Prospect Theory).
• G. Carpinelli, A. Russo, Behavioral perspective of power systems’ decision makers, International Journal of Electrical
Power and Energy Systems (ISSN: 0142-0615), Vol. 58, June 2014, pp. 111–119, doi: 10.1016/j.ijepes.2014.01.002
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Distribuzione e Smart Grid
Analisi e ottimizzazione delle reti elettriche di distribuzione
La tematica riguarda: ottimizzazione delle reti con metodi metaeuristici, riconfigurazione ottimale multi-obiettivo con
valutazione delle soluzioni di compromesso (multicriterio), riconfigurazione intragiornaliera delle reti MT. E’ stata studiata
la determinazione della taglia ottimale dei generatori distribuiti, in condizioni di variabilità temporale, con procedura a due
cicli: un ciclo esterno dedicato alla scelta dei nodi candidati ad ospitare la generazione distribuita, tramite clustering, con
informazioni sulla sensitività delle perdite e sulle tensioni nodali, da cui si determina un numero di posizioni candidate
relativamente basso. Poi, associando a ciascuna posizione un insieme limitato di generatori a tipologia assegnata, il ciclo
interno effettua l’esplorazione sistematica delle soluzioni (fz. obiettivo definita in base alle perdite o alle variazioni di
tensione), definendo le taglie ottimali.
• F. Rotaru, G. Chicco, G. Grigoras and G. Cartina, Two-stage distributed generation optimal sizing with clustering-based
node selection, International Journal of Electrical Power & Energy Systems ISSN 0142-0615, Vol. 40, No. 1, September
2012, pp. 120-129, doi: 10.1016/j.ijepes.2012.02.012
• F. Scarlatache, G. Grigoras, G. Cartina, G.Chicco, A comparative study regarding the optimal placement of the DG sources,
Proc. of the International Conference and Exposition on Electrical and Power Engineering EPE 2012, Iasi, Romania, 25-27
October 2012 ISBN 978-1-4673-5001-3, 231-236
Distribuzione e Smart Grid
Riconfigurazione ottimale delle reti
Le attività sulla riconfigurazione ottimale delle reti sono state estese all’impiego di tecniche di ottimizzazione multiobiettivo e multi-criterio, basate sulla determinazione della frontiera di Pareto che si ottiene calcolando funzioni obiettivo
in conflitto tra loro. E’ stata testata l’efficacia di procedure decisionali per fornire un ordinamento delle soluzioni
appartenenti alla frontiera di Pareto, impiegando differenti metodi: TOPSIS, Analytic Hierarchy Process, teoria delle
decisioni.
• G. Chicco, A. Mazza and A. Russo, Optimization and decision-making in electrical distribution networks, Proc. of the
International Conference and Exposition on Electrical and Power Engineering (EPE 2012), Iasi, Romania, 25-27 October
2012, ISBN 978-1-4673-5001-3, 297-306
• A. Mazza, G. Chicco and M. Rubino, Multi-objective distribution system optimization assisted by Analytic Hierarchy
Process, Proc. 2012 IEEE International Energy Conference and Exhibition (ENERGYCON) ISBN 978-1-4673-1454-1, Firenze,
Italy, 9-12 September 2012, pp 449-456
• A. Mazza, G. Chicco and A. Russo, Multi-objective optimization of distribution systems assisted by decision theory
criteria, 8th Mediterranean Conference on Power Generation, Transmission, Distribution and Energy Conversion
(Medpower 2012), Cagliari, Italy, 1-3 October 2012, doi: 10.1049/cp.2012.2020
Relazione scientifica 2011-2014
Distribuzione e Smart Grid
Riconfigurazione ottimale delle reti
Sono state adottate tecniche di soluzione con algoritmi genetici, per la costruzione della frontiera di Pareto. Le tecniche di
ordinamento dei punti della frontiera vengono applicate all’interno delle operazioni di incrocio, con procedura automatica
di formazione delle matrici decisionali in base ai valori delle funzioni obiettivo, nel caso fosse richiesto durante il processo
iterativo. Sono stati esaminati anche diversi tipi di riconfigurazione ottimale con singolo obiettivo o multi-obiettivo che
impiegano metodi probabilistici, illustrandone i principi ed evidenziando gli aspetti particolari (codifica delle informazioni,
trattamento dei vincoli, radialità della rete, criterio di arresto).
• A. Mazza, G. Chicco and A. Russo, Optimal multi-objective distribution system reconfiguration with multi criteria decision
making-based solution ranking and enhanced genetic operators, International Journal of Electrical Power & Energy
Systems, ISSN 0142-0615, Vol. 54, January 2014, pp. 255 – 267, doi: 10.1016/j.ijepes.2013.07.006.
• A. Mazza, G. Chicco and A. Russo, Comparison of multi-objective optimization approaches for distribution system
reconfiguration, IEEE PowerTech 2013, Grenoble, France, doi: 10.1109/PTC.2013.6652482.
• G. Chicco and A. Mazza, An Overview of the Probability-based Methods for Optimal Electrical Distribution System
Reconfiguration, Proc. 4th International Symposium on Electrical and Electronics Engineering ISEEE, Galati, Romania, 10-12
October 2013 (10 pages)
Distribuzione e Smart Grid
Riconfigurazione intragiornaliera di reti MT
Tecniche di riconfigurazione ottimale delle reti di distribuzione MT, in ottica smart grid. Studio della possibilità di
riconfigurazioni intragiornaliere, in cui i periodi di tempo di mantenimento delle configurazioni sono predefiniti (possibilità
di schema demand response, per una ulteriore riduzione delle perdite in rete), oppure senza la definizione a priori di
numero e durata dei periodi. E’ stato formulato un approccio basato su un insieme di regole per la determinazione della
riconfigurazione e dei tempi, tenendo conto del parametro cost ratio, (rapporto tra il costo delle perdite e il costo di
manovra di riconfigurazione). La convenienza della riconfigurazione intragiornaliera rispetto al mantenimento per tutta la
giornata della stessa configurazione con minime perdite giornaliere è determinata mediante l’indicatore objective
assessment ratio (rapporto tra le funzioni obiettivo della migliore soluzione di riconfigurazione intragiornaliera e la
soluzione con minime perdite giornaliere).
• I. Coroama, G. Chicco, M. Gavrilas and A. Russo, Distribution System Optimisation with Intra-day Network
Reconfiguration and Demand Reduction Procurement, Electric Power Systems Research ISSN: 0378-7796, Vol. 98, May
2013, pp. 29-38, doi:10.1016/j.epsr.2013.01.004.
• A. Mazza, G. Chicco, H. Andrei and M. Rubino, Determination of the Relevant Time Periods for Intra-Day Distribution
System Minimum Loss Reconfiguration, International Transactions on Electrical Energy Systems, in stampa.
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Distribuzione e Smart Grid
Analisi delle reti di distribuzione
Ulteriori attività riferite alle reti di distribuzione sono state avviate nel progetto europeo SiNGULAR (Smart and Sustainable
Insular Electricity Grids Under Large-Scale Renewable Integration), iniziato il 1 dicembre 2012 e avente durata triennale. E'
stato messo a punto un programma di calcolo sviluppato per l’analisi delle reti di distribuzione, insieme al metodo di
calcolo utilizzato per la soluzione del load-flow probabilistico che tiene conto dell’incertezza delle curve di carico e
generazione nel tempo e delle correlazioni tra le relative variabili casuali.
• A. Mazza, G. Chicco, E. Bakirtzis, A. Bakirtzis, A. De Bonis, J.P.S. Catalao, Power Flow Calculations for Small Distribution
Networks under Time-Dependent and Uncertain Input Data, 2014 IEEE PES Transmission & Distribution Conference &
Exposition, Chicago, IL, 14-17 April 2014.
Distribuzione e Smart Grid
Algoritmi di trattamento dei dati per lo studio delle reti di distribuzione
Con riferimento alle reti elettriche di distribuzione, è stata condotta una attività di trattamento dei dati utili al calcolo dei
flussi di potenza con impiego di curve di carico e di generazione. E’ stata implementata una routine che converte i dati di
ingresso, forniti con cadenza qualsiasi, in un insieme di punti a cadenza regolare definita dal passo temporale richiesto per
il calcolo successivo dei flussi di potenza, con possibilità di mantenere nel cambio di rappresentazione la stessa energia
associata ad ogni curva di carico o generazione.
• A. Notaristefano, G. Chicco and F. Piglione, Data size reduction with symbolic aggregate approximation for electrical load
pattern grouping, IET Gener. Transm. Distrib. ISSN 1751-8687, Vol. 7, No. 2, February 2013, pp. 108 – 117, doi: 10.1049/ietgtd.2012.0383.
• G. Chicco, O.-M. Ionel and R. Porumb, Electrical Load Pattern Grouping Based on Centroid Model with Ant Colony
Clustering, IEEE Trans. on Power Systems ISSN 0885-8950, Vol. 28, No. 2, May 2013, pp.1706-1715, doi:
10.1109/TPWRS.2012.2220159.
• G. Chicco, O.-M. Ionel and R. Porumb, Formation of Load Pattern Clusters Exploiting Ant Colony Clustering Principles,
Eurocon 2013, Zagreb, Croatia, July 1st - 4th, 2013, pp. 1460 – 1467, doi:10.1109/EUROCON.2013.6625170.
• G. Chicco, V. Cocina, A. Mazza, F. Spertino, Data Pre-Processing and Representation for Energy Calculations in Net
Metering Conditions, IEEE ENERGYCON 2014, Dubrovnik, Croatia, 13-16 May 2014, paper 262.
Relazione scientifica 2011-2014
Utilizzazione
Controllo e flessibilità della domanda di elettricità
Attività sulla flessibilità della domanda, con riferimento a situazioni di emergenza, in presenza di generazione distribuita.
Distribuzione e Smart Grid
Pianificazione ottimale dei sistemi di filtraggio passivi nelle reti elettriche di distribuzione
L’attività ha riguardato la pianificazione dei sistemi di filtraggio passivo in un sistema di distribuzione con convertitori
statici. Per aiutare il Decision Maker a scegliere la soluzione progettuale definitiva, è stato proposto sia un approccio di
tipo euristico, in grado di trovare rapidamente le soluzioni sulla frontiera di Pareto, sia un approccio di ottimizzazione
multi-obiettivo di tipo probabilistico. Una procedura di natura euristica, che include simulazioni Monte Carlo e analisi di
trade-off, è stata proposta ed applicata per la soluzione del problema multi-obiettivo.
• G. Carpinelli, G. Ferruzzi, A. Russo, A Heuristic Multi-objective Approach with Trade off/Risk Analysis Issues for Passive
Harmonic Filters Planning I. Problem Formulation and Solution Algorithm, Conf. MEDPOWER 2012, E-ISBN: 978-1-84919715-1, October 2012, Cagliari, Italy.
• G. Carpinelli, G. Ferruzzi, A. Russo, A Heuristic Multi-objective Approach with Trade off/Risk Analysis Issues for Passive
Harmonic Filters Planning II. Case Study, Conf. MEDPOWER 2012, E-ISBN: 978-1-84919-715-1, October 2012, Cagliari, Italy.
• G. Carpinelli, G. Ferruzzi, A. Russo, Trade-Off Analysis to Solve a Probabilistic Multi-Objective Problem for Passive
Filtering System Planning, International Journal of Emerging Electric Power Systems, ISSN: 2194-5756, Vol. 14, No. 3, June
2013, pp. 275-284, doi: 10.1515/IJEEPS-2013-0011.
Trasmissione e Super Grid
Analisi della sicurezza e vulnerabilità delle reti di trasmissione
Power systems security - Studio della sicurezza e vulnerabilità delle reti di trasmissione per mezzo di complex networks,
simulazione ad agenti, teoria dei giochi, simulazioni elettriche.
• XUE F., HUANG T., BOMPARD E., MASERA, M. “The structural dimensions in the security of power transformation
systems”, Infranomics: Sustainability, Engineering Design And Governance, SPRINGER, 2014
• Bompard E., Cuccia P., Masera M., X Nai Fovino I., (2012), CYBER VULNERABILITY IN POWER SYSTEMS OPERATION AND
CONTROL. In: Critical Information Infrastructure Protection, LNCS 7130Protection: Information Infrastructure, Models,
Analysis and Defense, Springer-Verlag.
• MASERA M., BOMPARD E., MENGOLINI A., FULLI G., DUM R., TABARA J. (editors), SYSTEMS SCIENCE AND ENERGY
SYSTEMS, LUXEMBOURG, Office for Official Publications of the European Communities, 2013
• BOMPARD E, HUANG T., CONTROL OF INTERCONNECTED NETWORKS, Monitoring, Control and Protection of
Interconnected Power Systems, H?ger, Ulf, Rehtanz, Christian, Voropai, Nikolai (Eds.), Springer
• G?RNER K., BOMPARD E., HUANG T. ETC., “Monitoring Technologies”. Monitoring, Control and Protection of
Interconnected Power Systems, C. REHTANZ, N. VOROPAI, EDS, SPRINGER, 2014,
• BOMPARD E., HUANG T., “A conceptual framework for simulating the coordinated control over interconnected power
systems”, Monitoring, Control and Protection of Interconnected Power Systems, C. REHTANZ, N. VOROPAI, EDS,
SPRINGER, 2014
Relazione scientifica 2011-2014
Utilizzazione
Classificazione dei luoghi con pericolo di esplosione per presenza di gas o vapori infiammabili
La classificazione dei luoghi con pericolo di esplosione è storicamente un argomento di competenza elettrica. Il nostro
gruppo di lavoro svolge da anni ricerca in questo settore. Negli anni 2012 – 2014 ci si è in particolare occupati della
determinazione dell’estensione delle zone pericolose sia in ambienti aperti che in ambienti chiusi, nel caso di emissioni di
gas sotto forma di getti e nel caso di emissione da pozze di liquidi infiammabili. Si è inoltre svolta un’analisi comparativa
delle diverse normative che trattano l’argomento in ambito internazionale.
• Tommasini R., Pons E., Palamara F., “Area classification for explosive atmospheres: comparison between European and
North American approaches.” In: Proceedings of the 60th Annual IEEE Petroleum and Chemical Industry Technical
Conference, Chicago - Illinois - USA, 23-26 Ottobre 2013.
• Tommasini, R., Palamara, F., Pons E.,” Hazardous areas extension in explosive atmospheres caused by free gas jets”,
Proceedings of the 43rd ESReDA Seminar on Land Use Planning and Risk-Informed Decision Making - Aménagement du
Territoire et Prise de Décision en Maitrise de Risques, October 21-23, 2012.
• R. Tommasini, “The classification of hazardous areas where explosive gas atmospheres may be present”. Safety Science Elsevier Volume 58, October 2013, Pages 53–58. DOI 10.1016/j.ssci.2013.03.010
Distribuzione e Smart Grid
Ripartizione della corrente di guasto tra gli impianti di terra di sottostazioni MT/BT interconnessi attraverso conduttori di
terra
L’attività di estinzione incendi che prevede l’utilizzo di getti d’acqua richiede normalmente che l’impianto elettrico della
struttura coinvolta non abbia parti in tensioni. Se l’incendio coinvolge generatori fotovoltaici, la totale disalimentazione
dell’impianto non è facilmente realizzabile. L’attività di ricerca è volta a determinare la distanza di sicurezza tra i pannelli
fotovoltaici e l’operatore che permette di svolgere l’attività in sicurezza. Per raggiungere l’obiettivo si sono realizzate delle
prove sperimentali al fine di determinare la corrente che fluisce attraverso il getto d’acqua prodotto dalle lance più
frequentemente utilizzate dal Corpo dei Vigili del Fuoco.
• Tommasini,R., Pons, E., Palamara, F., Turturici, C., Colella, P., “Risk of electrocution during fire suppression activities
involving photovoltaic systems”, Fire Safety Journal, article in press, Elsevier,
http://dx.doi.org/10.1016/j.firesaf.2014.05.008
Relazione scientifica 2011-2014
Distribuzione e Smart Grid
Le Smart Grid come sistema Multi-Layer complesso
Obiettivo della ricerca è la formalizzazione della struttura multilayer delle Smart grids e la sua simulazione per mezzo di
sistemi ad agenti abbinati a simulatori del layer fisico.
• HAN B, BOMPARD E., PROFUMO F. XIA Q., PATHS TOWARD SMART ENERGY: A FRAMEWORK FOR COMPARISON OF THE
EU AND CHINA ENERGY POLICY, IEEE TRANS. ON SUSTAINABLE ENERGY, 2014
• Bompard E.F., Han B., Market-based control in emerging distribuSon system operaSon, IEEE Trans. on Power Delivery,
2013
• BOMPARD E., CONNORS S., FULLI G., HAN B., MASERA M., MENGOLINI A., J. NUTTALL W. (editors), SMART ENERGY
GRIDS AND COMPLEXITY SCIENCE, Publications Office of the European Union, 2012
• Bompard E., Han B., Masera M., Pons E., “Smart Grid as Multi-layer Interacting System for Complex Decision Makings”,
Chapter of the book “Networks of Networks: the last Frontier of Complexity”, G. D’Agostino and A. Scala (eds.), Networks
of Networks: The Last Frontier of Complexity, Understanding Complex Systems, Springer, 2014
• BOMPARD E., RAGAZZI E., TENCONI A:, “ELECTRIC VEHICLES AND POWER GRIDS: CHALLENGES AND OPPORTUNITIES”, in
“The Greening of Automotive Industry”, editor G. Calabrese (CERIS-CNR), Palgrave Macmillan Ltd. Palgrave Macmillan Ltd,
2012
• BOMPARD, E., MA, Y.C., “MODELS OF THE STRATEGIC BIDDING IN ELECTRICITY MARKETS UNDER NETWORK
CONSTRAINTS,” in Handbook of Networks in Power Systems – Vol I, BERLIN, Springer editor P. M. Pardalos, 2012
Relazione scientifica 2011-2014
Progetti
Nome
Responsabile scientifico
Ene finanziatore
Breve descrizione
SIRRCE
Roberto Napoli
Ricerca di Sistema
SIstema per la Razionalizzazione energeSca Residenziale con
del Condizionamento Estivo
Sedi partner
BScino (capofila), Università di Roma, Università di Palermo, Università di Salerno,
Università di L’Aquila
integrazione
Altre info
Nome
Responsabile scientifico
Ene finanziatore
Breve descrizione
Sedi partner
METERGLOB
Roberto Napoli
Ricerca di Sistema
Contributo delle masse estranee estese alla rete di terra globale
ENEL Distribuzione (capofila), Università di Roma, Università di Palermo, Politecnico di Bari,
IMQ
Altre info
Nome
Responsabile scientifico
Ene finanziatore
Breve descrizione
SiNGULAR (Smart and Sustainable Insular Electricity Grids Under Large-Scale Renewable
Gianfranco Chicco
Commissione Europea (EU FP7 Collaborative Project)
Il progetto SiNGULAR, iniziato il 1 dicembre 2012 e avente durata triennale, studia gli
effetti dell'integrazione delle fonti di energia rinnovabile e della gestione della domanda
nella pianificazione e nell'esercizio di reti elettriche nelle isole, a diversi livelli di ricerca e
implementazione (dagli algoritmi di calcolo per l'analisi e l'ottimizzazione dei sistemi alle
considerazioni per l'aggiornamento dei codici di rete).
Sedi partner
UNIVERSIDADE DA BEIRA INTERIOR - UBI (Portugal) SMARTWATT - ENERGY SERVICES, SA SMARTWATT (Portugal) EDA - ELECTRICIDADE DOS ACORES SA - EDA (Portugal)
ARISTOTELIO PANEPISTIMIO THESSALONIKIS - AUTH (Greece) DIACHEIRISTIS ELLINIKOU
DIKTYOU DIANOMIS ELEKTRIKIS ENERGEIAS AE - HEDNO
(Greece)
UNIVERSIDAD DE CASTILLA-LA MANCHA - UCLM (Spain) INSTITUTO TECNOLOGICO DE
CANARIAS, S.A. - ITC (Spain) CONCEPTO SOCIOLOGICO SL - CS (Spain) POLITECNICO DI
TORINO - POLITO (Italy) WAVE FOR ENERGY SRL - W4E (Italy) COMUNE DI PANTELLERIA PANTELLERIA (Italy) AGENZIA NAZIONALE PER LE NUOVE TECNOLOGIE,L'ENERGIA E LO
SVILUPPO ECONOMICO SOSTENIBILE - ENEA (Italy) ALSTOM (SCHWEIZ) AG - ALSTOM
(Switzerland) UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCURESTI - UPB (Romania) SOCIETATEA
COMERCIALA DE DISTRIBUTIE SI FURNIZARE A ENERGIEI ELECTRICE - ELECTRICA SA ELECTRICA (Romania) INTELEN SERVICES LIMITED - INTELEN (Cyprus)
Altre info
Le attività del progetto comprendono il calcolo dei flussi di potenza tenendo conto della
previsione delle potenze nodali in condizioni di incertezza, il dispacciamento delle risorse
locali, le valutazioni economiche e di affidabilità, ma gestione delle potenze attive in
tempo reale, lo sviluppo di procedure per la pianificazione dei sistemi e per le valutazioni
sulla connessione in rete delle risorse locali, la valutazione di schemi per determinare gli
effetti dell'introduzione nelle reti di risorse da fonte rinnovabile a diversi livelli di
diffusione. Il progetto comprende attività dimostrative delle procedure implementate
presso isole in diversi Paesi.
SiNGULAR http://www.singular-fp7.eu/home/
Relazione scientifica 2011-2014
Nome
Responsabile scientifico
Ene finanziatore
Breve descrizione
Sedi partner
Altre info
SHAPE
Gianfranco Chicco
ENEL Distribuzione SpA
Il progetto SHAPE, iniziato a dicembre 2011 e in corso di completamento, si articola in
attività di ricerca industriale (svolte dal Politecnico di Torino) e di sviluppo industriale
(svolte da Exeura) riferite all'elaborazione dei dati misurati da ENEL per utenti elettrici di
Bassa Tensione.
Politecnico di Torino (Dipartimento Energia), Exeura SpA
La fase di ricerca industriale riguarda lo sviluppo di procedure di clustering per la
determinazione dei profili di carico, la formulazione di procedure di classificazione delle
curve di carico per attribuirle ai profili di carico, lo sviluppo di algoritmi per la previsione
del carico e per l'analisi delle perdite non tecniche sulla base delle curve di carico, e la
validazione delle procedure implementate sul portale SHAPE nell'attività di sviluppo
industriale.
Nome
Responsabile scientifico
Ene finanziatore
e-HIGHWAY2050
Breve descrizione
Modular Development Plan of the Pan-European Transmission System 2050
Sedi partner
in collaborazione con ENSIEL
Altre info
Seventh Framework Programme 2007/2013 (Theme: ENERGY.2012.7.2.1, Planning for
European Electricity Highways to ensure the reliable delivery of renewable electricity and
pan-European market integration)
Relazione scientifica 2011-2014
Laboratori
Laboratorio Sistemi Elettrici per l'Energia
Relazione scientifica 2011-2014
Didattica
Corso
Economia e gestione competitiva dei sistemi elettrici
CFU
10
CdL
Ingegneria Elettrica
Impianti elettrici
6
Ingegneria meccanica
Impianti elettrici e sicurezza
12
Ingegneria Elettrica
Progettazione di Impianti elettrici
6
Ingegneria Elettrica
Sistemi Elettrici Industriali
8
Ingegneria Gestionale
Distribuzioe e utilizzazione dell'energia elettrica
10
Ingegneria Elettrica (Laurea Magistrale)
Impianti elettrici 01BGAMH
5
INGEGNERIA EDILE - TORINO

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