Test Facility per la sperimentazione di sistemi di GD integrati in reti bt e dei relativi sistemi di controllo

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Giuseppina Fede
6 anni fa
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1 Torna al programma Progetto GENDIS Test Facility per la sperimentazione di sistemi di GD integrati in reti bt e dei relativi sistemi di controllo A. Bertani C. Bossi W. Prandoni Milano 31 Ottobre 2003

2 Reti di distribuzione bt RETE MT SUPERVISIONE RETE MT interfacce di comunicazione unità di misura Unità di Controllo sistemi d accumulo carichi generatori

3 Struttura della test facility DISH STIRLING CAMPO PV MCFC+ µt µt 1 Accumulo PEM REDOX VOLANO CARICO VARIABILE CARICHI REALI Der. 1 Der. 2 Der. 3 BIOMASSA CARICO VARIABILE Sistemi di misura SBARRA DI CARICO Dispositivo di supervisione e controllo PANNELLO DI RICONFIGURAZIONE SBARRA 2 SBARRA 1 Unità di sincronismo e protezione 800 kva 800 kva

4 Struttura della test facility DISH STIRLING CAMPO PV MCFC+ µt µt 1 Accumulo PEM REDOX VOLANO CARICO VARIABILE CARICHI REALI Der. 1 Der. 2 Der. 3 BIOMASSA CARICO VARIABILE Sistemi di misura SBARRA DI CARICO Dispositivo di supervisione e controllo PANNELLO DI RICONFIGURAZIONE SBARRA 2 SBARRA 1 Unità di sincronismo e protezione 800 kva 800 kva

5 Vista della test facility Ibrido PV Dish Stirling MCFC+MT Sala Controllo Quadro bt Batteria Redox Microturbina Volano

EuroDish Stirling: generatore solare 3 prototipo al mondo Generatore asincrono Potenza massima 10 kwe Tensione 400 Vac trifase Efficienza 16% Motore

6 EuroDish Stirling: generatore solare 3 prototipo al mondo Generatore asincrono Potenza massima 10 kwe Tensione 400 Vac trifase Efficienza 16% Motore Stirling SOLO 16 Concentratore parabolico diametro 8.5 m superficie 56 m² temperatura 800 C 2000 soli Sistema di inseguimento solare a due assi Disco Solare Stirling

Sistema ibrido PV-diesel-eolico-batterie GFV3 GFV2

8.3 kw, 100 m 2 Silicio policristallino GFV2: 1.

9 kw, 10 m 2 Film sottile Simulatore di turbina

7 Sistema ibrido PV-diesel-eolico-batterie GFV3 GFV2 GFV1 Motore Diesel + Generatore asincrono 8 kva GFV1: 8.3 kw, 100 m 2 Silicio policristallino GFV2: 1.2 kw, 20 m 2 Silicio amorfo GFV3: 0.9 kw, 10 m 2 Film sottile Simulatore di turbina eolica: Motore elettrico + Generatore asincrono 8 kva 3 batterie al piombo kwh

8 Batteria Redox al Vanadio Stack Serbatoi degli elettroliti Potenza massima 42 kw, 84 kwh Tensione operativa Vdc Corrente massima 500 A Numero di celle 100

Volano Dispositivo di PQ Intervento in 1/4 di periodo Potenza massima 100 kw Tensione operativa 450 850 Vdc Tempo di

9 Volano Dispositivo di PQ Intervento in 1/4 di periodo Potenza massima 100 kw Tensione operativa Vdc Tempo di scarica 100 kw per 30 s Velocità r.p.m. Temperatura C Tempo di vita stimato 20 anni Numero di scariche 10 milioni

10 Microturbina Sistema di cogenerazione Potenza elettrica 105 kwe Efficienza elettrica 30% Potenza termica 167 kw Efficienza totale 80% Microturbina a rpm Convertitore AC/DC Booster elettrico Inverter 400 Vac trifase

11 Cella a combustibile MCFC + microturbina Alimentazione combustibile Cella a combustibile, Reformer Combustore catalitico Caldaia a recupero Microturbina

12 Sistema di controllo dell impianto MCFC+MT Pagine di diagnostica del sistema Sinottico di processo

13 Sistema di supervisione e acquisizione dati DDPI DDPI DDPI DDPI DDPI LAN CDCS Internet RHFS RHFS

14 Sistema di supervisione e acquisizione dati DDPI DDPI DDPI HTTP (FO) DDPI DDPI LAN CDCS RS 485 RS 485 Internet RHFS Ingressi fine corsa Uscite di comando Ingressi di misura RHFS

15 Gestione e controllo della GD CP CP CP CS CS CS CS CS CS CS CS Micro Rete regolazione di tensione Micro gestione flussi di potenza Rete isola intenzionale sincronizzazione con rete MT previsione di carico Impianto Virtuale Impianto Virtuale concentrazione informazioni produzione offerta congiunta su mercato energetico

16 Gestione e controllo di una micro rete Controllo remoto Controllo di sincronismo MT Editor di rete Monitoraggio di rete bt Programmazione remota Black-start capability Ottimizzazione operazioni isola Strategie di reazione guasti PCU Framework (DB, comunicazione, rappresentazione rete e componenti, ) Stima dello stato Previsioni di carico Previsioni meteorologiche Schedulazione manovre Interfaccia con i componenti Trattamento dei dati

controllo centralizzate per reti bt Cooperazione tra controllore centrale, generatori, sistemi d accumulo e

17 Modellazione della GD Modelli elettromagnetici dei componenti di rete, dei generatori, degli accumuli e dei carichi EGIBBS ( T ) + R Enernst = 2F V = E RI nernst gas T PH ln( P 2, a P O2, c H 2O, a P P CO2, c CO2, a ) Strategie di controllo centralizzate per reti bt Cooperazione tra controllore centrale, generatori, sistemi d accumulo e carichi: impostazione di set-point remoti, controllo locale della potenza, regolazione di tensione, regolazione di frequenza.

18 Torna al programma Analisi in ambiente di simulazione Controllo dei flussi di potenza attiva e reattiva Controllo dei profili di tensione [ Volt ] [ Var ] [ sec ] Gestione rete durante transitori di guasto [ sec ] Isolamento volontario della rete bt [ Volt ] [ rad] [ sec ] [ sec ]

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