Poster SSE - Siti di Unica

Smart State Estimation
Stima dello stato in una rete elettrica intelligente
Sara Sulis, Paolo Attilio Pegoraro, Paolo Castello e Carlo Muscas
Progetto CRP-60511 finanziato dalla Regione Autonoma della Sardegna
nell’ambito della Legge Regionale 7 Agosto 2007, N.7:
"Promozione della Ricerca Scientifica e dell’Innovazione Tecnologica in Sardegna"
Gruppo Misure Elettriche ed Elettroniche
Gruppo Telecomunicazioni
Istituto ACS (Automation of Complex Power Systems)
DIEE - Cagliari
Gruppi di ricerca coinvolti
E.ON - RWTH (Germania)
Tre Work Package:



Stimatori in letteratura non sufficientemente accurati o flessibili per le
esigenze delle nuove generazioni di reti di distribuzione, le Smart Grid
 È necessario seguire l'evoluzione dinamica del sistema, con nuove
metodologie e sfruttando in modo ottimo la strumentazione disponibile
REAL-TIME
Scenario
Topologia
Misure reali
(poche)
WP1: Procedure di stima dello stato per Smart Grid: Smart State Estimation, SSE
WP2: Strumentazione di misura per SSE
WP3: Infrastrutture di comunicazione per l’implementazione della SSE
Controllo Tensione
Gestione Contingenze
Gestione Congestioni
Power Flow ottimo
Gestione Guasti
Distribution System
State Estimation
Specifiche più spinte per la strumentazione di misura da impiegare nelle
SG, in termini sia di comportamento dinamico sia di accuratezza
 È necessario progettare e caratterizzare strumenti di nuova concezione
OFF LINE
Pseudo-misure
(tante)
Reti sempre più "attive"
complesse e dinamiche
Statistiche
Analisi carichi
Analisi post evento
Specifiche più spinte per l’infrastruttura di comunicazione
 È necessario acquisire e coordinare in modo efficiente tutte le risorse e
i dati di misura necessari alla gestione delle reti
Risultati
http://sites.unica.it/smartstateestimation/
 Proposta di un nuovo stimatore: BC – DSSE
Branch-Current Distribution System State Estimation
 Stima dello stato veloce - accurata - flessibile
 Efficiente uso di misure di tipo tradizionale, sincronizzate da
PMU e delle cosiddette pseudo-misure
Incertezza estesa (%)
1,2
Stimatore tradizionale
1
0,8
BC – DSSE senza PMU
0,6
BC – DSSE con PMU
0,4
0,2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
BC – DSSE
 Riduzione dell’errore nella
stima dell’ampiezza della
tensione maggiore del 30 %
- Impatto
all’aumentare del
numero di misure
Numero di misure di ampiezza della tensione
 Riduzione significativa dei tempi di esecuzione
Internet of Things
Stimatore
Misure
Tempo medio
esecuzione [ms]
BC-DSSE proposto
Tradizionali
40.4
stato - in termini di correnti e tensione di
riferimento - espresso in coordinate rettangolari
PMU
29.7
NV-DSSE
Tradizionali
161.0
stato tradizionale - in termini di tensioni espresso in coordinate polari
PMU
147.8
- Capacità computazionali del Cloud
- Composite Virtual Objects (CVOs)
- Virtual Objects (VOs)
 Proposta di un’architettura IoT per Wide Area Measurement Systems
 Soluzione fondata su Cloud pubblico con PMU e smart meter virtualizzati
 Proposta di un’architettura DSSE ADATTATIVA fondata su paradigm IoT
TCP/IP
Dispositivi fisici:
Standard
IEEE C37.118.2
FPGA & FIFO
 Trasmissione delle misure a velocità variabile decisa sulla base di metriche decisionali
 Stima compiuta a velocità adattativa dipendente
dalle reali dinamiche dei segnali da monitorare
Controller
RT
DAQ
GPS
 Dati misurati e/o stimati resi condivisibili dai VO
 Presentazione e caratterizzazione
di un PROTOTIPO di PMU per le
reti di distribuzione: PMU P+M
Satelliti
GPS
Valutazione
PERFORMANCE
Ampiezza, fase, frequenza,
ROCOF & TIMESTAMPS
Segnali &
TIMESTAMPS
Tempo
UTC
CMIRIG-B
IRIG-B
Ricevitore GPS
SINCRONIZ.
PHASOR DATA
CONCENTRATOR
IEEE
C37.118.2
DATA PACKET
Segnali
V&I
OMICRON CMC 256 plus
Generatore di segnali di potenza SINCRONIZZATI
PMU allo studio
Sistema di verifica delle prestazioni:
prove in laboratorio e sul campo