VIRTUALENERGY - Tecnologie per il controllo a distanza dei carichi elettrici e la gestione di Virtual Power Plant - Gianluca Fadda
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Presentazione a cura di Gianluca Fadda del progetto Virtualenergy - Tecnologie per il controllo a distanza dei carichi elettrici e la gestione di Virtual Power Plant.
![CoNetDomeSys: Verifica prestazioni
SPS2 SPS4 SPS9 SPS10 SPS11
Time_tot [hh:mm:ss] 48:00:00 48:00:00 48:00:00 48:00:00 48:00:00
Time_OK [hh:mm:ss] 02:24:52 17:16:04 36:52:37 34:25:07 32:17:49
Time_LOSS [hh:mm:ss] 00:00:00 13:23:01 00:03:35 00:07:42 00:07:57
Time_DISCONN [hh:mm:ss] 45:35:07 17:20:54 11:03:46 13:27:10 15:34:13
Time_sampleTOT [hh:mm:ss] 02:50:36 20:06:42 38:29:49 37:00:53 34:40:33
Time_sampleOK [hh:mm:ss] 02:50:36 17:32:12 37:45:53 34:50:21 32:36:28
Time_sampleLOSS [hh:mm:ss] 00:00:00 03:34:29 01:44:55 02:10:31 02:05:05
Measure_TOT [samples] 5116 88925 158796 160051 154967
Measure_OK [samples] 5116 76592 153123 150927 145763
Measure_LOSS [samples] 0 12333 5673 9124 9204
tmax [sec] 1,741 1,624 1,742 1,721 1,697
tmin [sec] 0,813 0,001 0,001 0,001 0,001
tmean [sec] 1,699 0,81163 0,867 0,82097 0,79766
tvar [sec] 0,00093598 0,22099 0,24923 0,23239 0,22293
tstd [sec] 0,030594 0,47009 0,49923 0,48207 0,47216](https://image.slidesharecdn.com/virtualenergy20-191008141134/85/VIRTUALENERGY-Tecnologie-per-il-controllo-a-distanza-dei-carichi-elettrici-e-la-gestione-di-Virtual-Power-Plant-Gianluca-Fadda-21-320.jpg)
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- 1. Universit degli Studi di Cagliari Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica Sardegna FESR 2014/2020 - ASSE PRIORITARIO I RICERCA SCIENTIFICA, SVILUPPO TECNOLOGICO E INNOVAZIONE Progetto Cluster Top-Down VIRTUALENERGY Tecnologie per il controllo a distanza dei carichi elettrici e la gestione di Virtual Power Plant Gianluca Fadda Seminario Tecnico Cagliari, 20/09/2019
- 2. VirtualEnergy: presentazione e soggetti coinvolti Aggregatori: contesto normativo italiano e principali definizioni Centrali Elettriche Virtuali: caratteristiche generali VirtualEnergy: stato di avanzamento del progetto Sommario
- 4. Delibera ARERA 300/2017/R/eel: definisce le regole per lapertura del Mercato per il Servizio di Dispacciamento (MSD) alla domanda elettrica e alle unit di produzione non gi abilitate in vista della costituzione del Testo Integrato Dispacciamento Elettrico (TIDE) coerente con il balancing code europeo. Definizioni Balance Service Provider (BSP): soggetto responsabile per la partecipazione al MSD (aggregatore); UVA: Unit Virtuali Abilitate: Unit Virtuali Abilitate di Produzione (UVAP): caratterizzate dalla presenza di sole unit di produzione non rilevanti (siano esse programmabili o non programmabili), inclusi i sistemi di accumulo Unit Virtuali Abilitate di Consumo (UVAC): caratterizzate dalla presenza di sole unit di consumo (ad oggi tutte non rilevanti) Unit Virtuali Abilitate Miste (UVAM): caratterizzate dalla presenza sia di unit di produzione non rilevanti (siano esse programmabili o non programmabili) e/o unit di produzione rilevanti non obbligatoriamente abilitate che condividono il punto di connessione con unit di consumo, sia di unit di consumo (ad oggi tutte non rilevanti). Rientrano anche i sistemi di accumulo, equiparati alle unit di produzione come previsto dalla deliberazione 574/2014/R/eel Inquadramento normativo
- 5. Inquadramento normativo Delibera Arera 422/2018/R/eel: approva i criteri proposti da Terna, che consentono alle UVAM di partecipare al MSD
- 6. Architettura (1) Virtual Power Plant: aggregato costituito da impianti di generazione da fonte rinnovabile, carichi elettrici e termici, accumuli elettrici e termici, inserito in un contesto di libero mercato in grado di fornire energia e servizi allinterno di una rete elettrica di distribuzione
- 7. CLOUD COMPUTING Prosumer Prosumer Prosumer Prosumer Prosumer Prosumer Architettura (2) I Prosumers e le risorse energetiche controllati dal Virtual Power Plant saranno distribuiti in tutto il territorio della Sardegna Fotovoltaico + Accumulo Autoconsumo + Gestione Energia Sinergia con progetto di ricerca
- 8. Il progetto di ricerca 竪 articolato su 5 Working Package (WP), di cui tre legati alla ricerca e sviluppo, strutturati in linee di attivit, uno pertinente alla realizzazione di un prototipo per la sperimentazione sul campo, e uno legato alla divulgazione dei risultati, per la durata complessiva di circa 30 mesi. Partenza progetto: 15 maggio 2018 Piano di lavoro
- 9. Attivit svolte: WP1 Obiettivo: Analisi dei requisiti Stato: Completato Acquisizione stato dellarte: approcci metodologici per controllo e gestione di un VPP principali tecnologie abilitanti (IoT e Cloud) per implementazione e gestione di un VPP Scenari applicativi e potenziali modelli di business
- 10. Attivit svolte: WP2 Obiettivo: Progettazione dellarchitettura del VPP e delle risorse energetiche distribuite Stato: In corso Fonti di ispirazione per soluzioni open HW/SW per prototipazione VPP: Flexiblepower Alliance Network (FAN) (https://flexible-energy.eu/) Associazione nata in Olanda nel 2013 da alcune aziende europee (Alliander, Dexter, DHPA, Ecovat, Enexisgroup, Enshared, EXE, Nieuwestroom, Powerline, Recoy, Stedin, Technolution, TNO, TenneT) Energy@home (http://www.energy-home.it/SitePages/Home.aspx) Associazione fondata nel 2012 da Electrolux, Enel Distribuzione, Indesit e Telecom Italia
- 11. Flexiblepower Alliance Network (1) PowerMatcher: tecnologia abilitante per limplementazione di meccanismi di coordinamento delle transazioni allinterno di una smart grid
- 12. Flexiblepower Alliance Network (2) Energy Flexibility Platform & Interface (EF-Pi): piattaforma abilitante per la connessione tra appliances, smart services e smart grid e limplementazione di approcci per il Demand Side Management (DSM).
- 13. Energy@home (1) JEMMA (Java Energy ManageMent Application): framework open source per il monitoraggio energetico e la gestione di carichi domestici
- 14. Energy@home (2) Energy Aggregation Simulator: Simulatore open source sviluppato da RSE (Ricerca Sistema Energetico) allo scopo di fornire una demo dei principali scambi informativi TSO- Aggregatore-Customer
- 15. Attivit svolte: WP3 Obiettivo: Progettazione e implementazione di un Software per la gestione di VPP Stato: In corso Sinergia con progetto di ricerca CoNetDomeSys Cooperative Network of Domestic Systems Obiettivo: Valutare le prestazioni di un sistema di controllo remoto dei carichi elettrici basato sullutilizzo di hardware off-the-shelf Implementazione di un dimostratore sperimentale IoT low-cost Prototipazione e testing di algoritmi per il Demand Side Management (DSM) Supervisione e controllo carichi domestici mediante power socket
- 16. CoNetDomeSys: architettura ICT Infrastruttura Client-Server Framework di comunicazione: consente la gestione remota di un insieme distribuito di smart socket connesse alla rete Internet attraverso diverse tecnologie di accesso (ADSL, fibra, 2G, 3G, LTE, WiMAX, Sat, etc)
- 17. CoNetDomeSys: hardware (1) Workstation Dell Precision t5810 Intel Xeon E5-1620 v3 (10M Cache, 3.50 GHz) 64GB of RAM Windows 10 Pro Componenti lato server
- 18. CoNetDomeSys: hardware (2) Smart Power Socket (SPS): WeMo Insight Switch sensore in grado di rilevare la potenza assorbita con risoluzione di 1mW e max frequenza di campionamento pari a circa 1Hz switch per accendere e spegnere da remoto lelettrodomestico collegato alla presa microcontroller e connettivit WiFi Raspberry Pi Zero W piattaforma embedded linux-based, dotata di porta USB e connettivit WiFi Abilita comunicazione tra SPS e Server Componenti lato client
- 19. CoNetDomeSys: software (1) JAVA applications 1 Server: in esecuzione sulla workstation DELL installata presso lAutoLAB del DIEE N Clients: in esecuzione sui raspberry installati presso alcune aziende ed abitazioni domestiche MATLAB Scripts In esecuzione sulla workstation DELL installata presso lAutoLAB del DIEE
- 20. CoNetDomeSys: software (2) Database incorporato in un unico file: SQLite (https://sqlite.org/index.html) Per ogni campione k acquisito dalla singola smart socket, le informazioni registrate nel corrispondente database dei dati storici, denominato samples, sono quelle di seguito riportate: ID (k) numero progressivo, identificativo univoco del record allinterno del database Name (k) nome assegnato alla smart socket Address (k) indirizzo IP pubblico del client attraverso cui la smart socket invia i dati al server tramite rete Internet Port (k) porta di comunicazione attraverso cui avviene la comunicazione tra il client a cui 竪 connessa la smart socket ed il server Sample_id (k) numero sequenziale del sample ricevuto dalla smart socket Time_sent (k) timestamp relativo allistante di invio del sample al server da parte del client Time_received (k) timestamp relativo allistante in cui il client riceve una richiesta di sample dal server Active(k) flag che identifica lo stato di attivit (ON/OFF) della smart socket Value (k) valore della grandezza elettrica (potenza) misurata dalla smart socket
- 21. CoNetDomeSys: Verifica prestazioni SPS2 SPS4 SPS9 SPS10 SPS11 Time_tot [hh:mm:ss] 48:00:00 48:00:00 48:00:00 48:00:00 48:00:00 Time_OK [hh:mm:ss] 02:24:52 17:16:04 36:52:37 34:25:07 32:17:49 Time_LOSS [hh:mm:ss] 00:00:00 13:23:01 00:03:35 00:07:42 00:07:57 Time_DISCONN [hh:mm:ss] 45:35:07 17:20:54 11:03:46 13:27:10 15:34:13 Time_sampleTOT [hh:mm:ss] 02:50:36 20:06:42 38:29:49 37:00:53 34:40:33 Time_sampleOK [hh:mm:ss] 02:50:36 17:32:12 37:45:53 34:50:21 32:36:28 Time_sampleLOSS [hh:mm:ss] 00:00:00 03:34:29 01:44:55 02:10:31 02:05:05 Measure_TOT [samples] 5116 88925 158796 160051 154967 Measure_OK [samples] 5116 76592 153123 150927 145763 Measure_LOSS [samples] 0 12333 5673 9124 9204 tmax [sec] 1,741 1,624 1,742 1,721 1,697 tmin [sec] 0,813 0,001 0,001 0,001 0,001 tmean [sec] 1,699 0,81163 0,867 0,82097 0,79766 tvar [sec] 0,00093598 0,22099 0,24923 0,23239 0,22293 tstd [sec] 0,030594 0,47009 0,49923 0,48207 0,47216
- 22. Attivit svolte: WP4 Obiettivo: Prototipazione e testing del VPP Stato: In corso attivit sperimentali per la validazione e testing degli algoritmi di controllo e gestione del VPP Sinergia progetto CoNetDomeSys: Individuazione condominio allinterno del quale condurre test sperimentali Installazione e configurazione smart socket Effettuati primi test di funzionamento per validare affidabilit dei vari sistemi di accesso alla rete internet (ADSL, fibra, WiMAX, 2G,3G,4G)
- 23. Attivit svolte: WP5 Obiettivo: Divulgazione dei risultati Stato: In corso Incontri frontali con le aziende del cluster per definire scenari applicativi di interesse Realizzazione portale web del progetto: (http://virtualenergy.diee.unica.it) Pubblicazioni scientifiche: Articolo VIRTUALENERGY: A project for testing ICT for virtual energy management, presentato nel corso del convegno internazionale AEIT 2018 (Bari, 3-5 Ottobre 2018) Capitolo del libro Distributed Energy Resources in Microgrids 1st Edition, intitolato Communications and Internet of Things for Microgrids, Smart Buildings, and Homes (pubblicato il 20 Agosto 2019)
- 24. Universit degli Studi di Cagliari Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica Grazie per lattenzione Per informazioni e contatti: Ing. Gianluca Fadda Email: gianluca.fadda@diee.unica.it