SMART ENERGY MANAGEMENT & TECHNOLOGIES FOR SUSTAINABILITY

Ingegneria Elettronica SMART ENERGY MANAGEMENT & TECHNOLOGIES FOR SUSTAINABILITY

0622400053
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA ELETTRONICA
2022/2023

ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2018
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
Obiettivi
OBIETTIVO DEL CORSO È FORNIRE COMPETENZE SU TECNOLOGIE E METODI – ANCHE ISPIRATI ALL’INTELLIGENZA ARTIFICIALE – PER LA GESTIONE DEI FLUSSI DI POTENZA ELETTRICA NEI DISTRETTI ENERGETICI E NELLE RETI ELETTRICHE DI NUOVA GENERAZIONE.
ALLO SCOPO ALLO STUDENTE SARANNO FORNITI STRUMENTI PER LA PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI MONITORAGGIO E CONTROLLO DELL’ENERGIA E PER IL POWER & L’ENERGY MANAGEMENT, APPROFONDENDO SIA GLI ASPETTI TECNOLOGICI (TECNOLOGIE TELEMATICHE, LOGICHE PROGRAMMABILI), SIA MODELLISTICI, CONNESSI ALLA OTTIMIZZAZIONE MULTI-OBIETTIVO.
OBIETTIVO DEL CORSO È ALTRESÌ FAR CONOSCERE LE ESIGENZE DI GESTIONE CONNESSE ALL’INTRODUZIONE MASSIVA DELLE FONTI ENERGETICHE RINNOVABILI NELLE RETI ELETTRICHE E IL SUPPORTO CHE L’ICT È IN GRADO DI OFFRIRE PER LA LORO PIENA INTEGRAZIONE PER UN SISTEMA ELETTRICO SOSTENIBILE.
INFINE, SONO APPROFONDITI GLI ASPETTI CONNESSI ALLA GESTIONE DELLA DOMANDA DI ENERGIA (DSM – DEMAND SIDE MANAGEMENT) E DEMAND RESPONSE (DR) E DEI SERVIZI DI RETE PER IL BILANCIAMENTO DELLA POTENZA E IL CONTROLLO DELLA TENSIONE SU RETI ELETTRICHE DI NUOVA GENERAZIONE.
OBIETTIVO DEL CORSO È FAR CONOSCERE LE ESIGENZE DEL MONDO INDUSTRIALE ELETTRICO AGLI STUDENTI, GRAZIE AL CONTRIBUTO IN CO-DOCENZA DI ESPERTI DEL SETTORE.
Prerequisiti
SONO RICHIESTE CONOSCENZE DI BASE SUI CONTROLLI AUTOMATICI E SUI SISTEMI ELETTRONICI DI POTENZA.
Contenuti
INTRODUZIONE AL CORSO: GENERALITÀ SUI SISTEMI ELETTRICI PER L’ENERGIA. RICHIAMI SU SISTEMI E APPARATI PER IL CONTROLLO DECENTRALIZZATO DEI SISTEMI ELETTRICI. RICHIAMI SUL SISTEMA ELETTRICO NAZIONALE. GLI ATTORI DEL MERCATO ELETTRICO. IL RUOLO DELL’AUTOMAZIONE E DELLE TECNOLOGIE IC NEI SISTEMI PER LA PRODUZIONE TRASPORTO E DISTRIBUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA.
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 4/-/-)

PRODUZIONE, TRASMISSIONE E DISTRIBUZIONE DELL’ENERGIA. CENNI SUI SISTEMI DI PRODUZIONE DELL’ENERGIA ELETTRICA. RICHIAMI SULLA RAPPRESENTAZIONE DELLE RETI ELETTRICHE E DEI CARICHI STATICI E DINAMICI. MODELLO MATEMATICO DI UN SISTEMA INTERCONNESSO. MODELLO IN REGIME PERMANENTE. ESEMPI APPLICATIVI A CASI STUDIO. AUTOMAZIONE DELLE RETI DI DISTRIBUZIONE DELL’ENERGIA. OTTIMIZZAZIONE DEI FLUSSI DI POTENZA SULLE RETI ELETTRICHE. TECNICHE INNOVATIVE PER L’AUTOMAZIONE.
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 20/2/4)

INTELLIGENZA ARTIFICIALE NEI SISTEMI ELETTRICI: SISTEMI FUZZY. SINTESI DI UN CONTROLLORE FUZZY. APPLICAZIONI INDUSTRIALI DELLA LOGICA FUZZY. LA LOGICA FUZZY PER L’AUTOMAZIONE IL CONTROLLO E LA SUPERVISIONE DEI SISTEMI ELETTRICI. TUNING E DEBUGGING AVANZATO DI REGOLATORI FUZZY PER L’AUTOMAZIONE. APPLICAZIONI AVANZATE AL CONTROLLO DEI PROCESSI INDUSTRIALI. ATTIVITÀ ESERCITATIVA RELATIVA ALLA SINTESI DI UN CASO STUDIO.
SISTEMI DI CONTROLLO BASATI SU RETI NEURONALI. APPLICAZIONI DELLE RETI MLP AL CONTROLLO E ALLA GESTIONE DEI SISTEMI ELETTRICI. CENNI SULLE RETI DI HOPFIELD A STATI DISCRETI E A STATI CONTINUI. RETI SOM. ESEMPI DI APPLICAZIONE DELLE RETI NEURALI NELLA GESTIONE E NEL CONTROLLO DEI SISTEMI ELETTRICI.
ALGORITMI GENETICI: PRINCIPI GENERALI. SINTESI DI CONTROLLORE BASATO SUGLI AG. ESEMPI DI APPLICAZIONE DEGLI AG NEI SISTEMI ELETTRICI PER L’ENERGIA. IL METODO PARTICLE SWARM PER PROBLEMI DI OTTIMIZZAZIONE.
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 16/4/4)
TECNOLOGIE ELETTRONICHE PER IL MONITORAGGIO E CONTROLLO DI IMPIANTI INDUSTRIALI DISTRIBUITI TECNOLOGIE PROGRAMMABILI PER IL MONITORAGGIO E CONTROLLO DEI SISTEMI DISTRIBUITI. ARCHITETTURA DI UN SISTEMA DI CONTROLLO. SISTEMI SCADA. PLC E MICROCONTROLLORI. METODI E LINGUAGGI DI PROGRAMMAZIONI PER LOGICHE PROGRAMMABILI FINALIZZATE AL MONITORAGGIO E AL CONTROLLO DI IMPIANTI CIVILI E INDUSTRIALI. RETI DI COMUNICAZIONE IN AMBIENTE INDUSTRIALE.
SMART HOUSE AND SMART BUILDING (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 4/-/4)
ASPETTI TECNOLOGICI E FUNZIONALI PER LA GESTIONE OTTIMA DEGLI IMPIANTI IN AMBITO CIVILE.
CENNI DI AFFIDABILITÀ E QUALITÀ NEI SISTEMI DI AUTOMAZIONE ED ELETTRICI (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 4/-/2)
DEMAND SIDE MANAGEMENT E DEMAND RESPONSE. GENERALITÀ SULLA AFFIDABILITÀ, DISPONIBILITÀ E RESILIENZA DI RETI E SISTEMI ELETTRICI.
PROGETTARE SISTEMI A ELEVATA SICUREZZA E A ELEVATA DISPONIBILITÀ. SICUREZZA FUNZIONALE DEI SISTEMI ELETTRICI, ELETTRONICI ED ELETTRONICI PROGRAMMABILI. LA NORMA IEC 61508 E I SISTEMI SIL (SAFETY INTEGRITY LEVEL). FUNZIONE DI SICUREZZA (SAFETY FUNCTION), SISTEMI STRUMENTALI DI SICUREZZA (SAFETY RELATED SYSTEM), SICUREZZA FUNZIONALE (FUNCTIONAL SAFETY). CENNI SULLE NORME PER LA SICUREZZA DI PROCESSO (IEC 61511), DELLE MACCHINE (IEC 62061) E NEL SETTORE FERROVIARIO (EN 50126, EN 50128, EN 50129).
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO CONTEMPLA LEZIONI TEORICHE, ESERCITAZIONI PRATICHE DI LABORATORIO, ESERCITAZIONI IN AULA E VISITE TECNICHE.
NELLE ESERCITAZIONI IN AULA GLI STUDENTI SVOLGONO ESPERIENZE SUGLI ARGOMENTI TRATTATI NELLE LEZIONI TEORICHE.
NELLE ESERCITAZIONI IN LABORATORIO SONO ASSEGNATI AGLI STUDENTI, DIVISI PER GRUPPI DI LAVORO, ESERCIZI PRATICI DA SVILUPPARE AL CALCOLATORE UTILIZZANDO TOOL SOFTWARE COMMERCIALI PER LA PROGRAMMAZIONE E LA SIMULAZIONE. LE ESERCITAZIONI SONO STRUMENTALI, OLTRE CHE ALL’ACQUISIZIONE DELLE CAPACITÀ DI PROGETTARE SISTEMI PER IL CONTROLLO DEI SISTEMI ELETTRICI E L’HOSTING DELLE FER, ANCHE A SVILUPPARE E RAFFORZARE LE CAPACITÀ DI LAVORARE IN TEAM.
È PREVISTA L’ELABORAZIONE DI DUE PROGETTI PER GRUPPO: UNO DA PRESENTARE IN AULA DURANTE IL CORSO E UNO DA PRESENTARE IN FORMA DI RELAZIONE TECNICA DA DISCUTERE IN SEDE DI ESAME.

Verifica dell'apprendimento
LA PROVA DI ESAME È FINALIZZATA A VALUTARE, NEL SUO COMPLESSO: LA CONOSCENZA E LA CAPACITÀ DI COMPRENSIONE DEI CONCETTI PRESENTATI AL CORSO; LA CAPACITÀ DI APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE PER LA RISOLUZIONE DI PROBLEMI DI ANALISI E SINTESI DI SISTEMI PER IL CONTROLLO DI ENERGIA E IMPIANTI; L’AUTONOMIA DI GIUDIZIO, LE ABILITÀ COMUNICATIVE E LA CAPACITÀ DI APPRENDERE.
LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI AVVERRÀ MEDIANTE UN COLLOQUIO ORALE DURANTE IL QUALE SARÀ DISCUSSO E VALUTATO ANCHE L’ELABORATO PROGETTUALE PREDISPOSTO NELLA PARTE FINALE DEL CORSO.
IL COLLOQUIO ORALE VERTERÀ SU TUTTI GLI ARGOMENTI DEL CORSO E LA VALUTAZIONE TERRÀ CONTO DELLE CONOSCENZE DIMOSTRATE DALLO STUDENTE E DEL GRADO DEL LORO APPROFONDIMENTO, DELLA CAPACITÀ DI APPRENDERE DIMOSTRATA, DELLA QUALITÀ DELL’ESPOSIZIONE.
NELLA VALUTAZIONE FINALE, ESPRESSA IN TRENTESIMI, LA VALUTAZIONE DEL PROGETTO PESERÀ PER IL 35%, MENTRE IL COLLOQUIO ORALE PER IL 65%. LA LODE POTRÀ ESSERE ATTRIBUITA AGLI STUDENTI CHE DIMOSTRINO DI SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE CON AUTONOMIA ANCHE IN CONTESTI DIVERSI, MA OVVIAMENTE AFFINI, DA QUELLI PROPOSTI NEL CORSO.
Testi
SLIDES OF LECTURES.
SILVIO CAMMARATA, SISTEMI IN LOGICA FUZZY, ETAS.
SILVIO CAMMARATA, RETI NEURALI, ETAS.
D.E. GOLDBERG, GENETIC ALGORITHMS IN SEARCH: OPTIMIZATION AND MACHINE LEARNING, HARDCOVER.
SACCOMANNO, ELECTRIC POWER SYSTEM: ANALYSIS AND CONTROL, IEEE PRESS.
RARDIN, OPTIMIZATION IN OPERATION RESEARCH, PRENTICE HALL.
J. ARRILLAGA, C.P. ARNOLD, COMPUTER ANALYSIS IN POWER SYSTEMS, WILEY.
S.J. RUSSEL, P. NORVIG, INTELLIGENZA ARTIFICIALE: UN APPROCCIO MODERNO, PRENTICE HALL INTERNATIONAL - UTET.
W. MIELCZARSKI, FUZZY LOGIC TECHNIQUES IN POWER SYSTEMS, PHYSICA VERLAG.
CATALIOTTI, IMPIANTI ELETTRICI, PETRONIO.
Altre Informazioni
L’INSEGNAMENTO È EROGATO IN PRESENZA. LA LINGUA DI INSEGNAMENTO È L’ITALIANO; TUTTAVIA, PARTE DEL CORSO POTRÀ ESSERE EROGATO IN LINGUA INGLESE, QUALORA FOSSERO PRESENTI IN AULA STUDENTI ERASMUS.
LE DIAPOSITIVE SONO IN INGLESE.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2022-11-21]