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rapporti - Deliverable

Casi d’uso di digital twin per reti energetiche e identificazione automatica di fenomeni fisici da filmati

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Casi d’uso di digital twin per reti energetiche e identificazione automatica di fenomeni fisici da filmati

Il rapporto riguarda lo sviluppo di strumenti informativi a supporto dell’esercizio in tempo reale delle reti energetiche e al monitoraggio di malfunzionamenti e degrado di componenti delle infrastrutture. I temi trattati riguardano le tecnologie dei Digital Twin e l’elaborazione delle immagini e video con tecniche di computer vision e intelligenza artificiale per il riconoscimento delle scariche superficiali sugli isolatori e la formazione dei manicotti di neve sulle linee dell’alta tensione.

Le attività descritte in questo rapporto si focalizzano sull’applicazione di modelli di analisi dei dati e di tecniche di intelligenza artificiale in tempo reale. Lo scopo finale consiste nello sviluppo di strumenti informatici per supportare l’esercizio in tempo reale delle reti energetiche e il monitoraggio di malfunzionamenti delle infrastrutture.

 

La prima parte del rapporto riguarda la definizione di un Digital Twin (DT) della rete di distribuzione elettrica. Sono individuati e descritti i due aspetti fondamentali per lo sviluppo di un Digital Twin: la scelta e l’utilizzo di un modello dati definito e l’individuazione dei casi d’uso da risolvere.

 

Per quanto riguarda il modello dati, è descritto il possibile utilizzo delle tecnologie dei Knowledge Graph per la combinazione di dati provenienti da differenti sistemi. In particolare, è scelto come riferimento il modello semantic IEC CIM in quanto standard per gli scambi di informazioni nell’industria elettrica.

 

Sono analizzate le funzionalità di diversi Digital Twin sviluppati da alcune industrie attive nel settore elettro-energetico.

 

Il risultato finale consiste nell’individuazione dei casi d’uso da considerare per lo sviluppo di un Digital Twin di una rete di distribuzione elettrica.

 

Relativamente a componenti delle reti energetiche si riporta la specifica per l’implementazione di un Digital Twin di un Sistema di Accumulo, installato in un contesto industriale e accoppiato a un impianto fotovoltaico.

 

La seconda parte del rapporto riguarda l’analisi e l’elaborazione di immagini e filmati con tecniche di intelligenza artificiale a supporto della diagnostica delle reti energetiche. In particolare, il lavoro riguarda la caratterizzazione e il monitoraggio di due fenomeni dannosi per le infrastrutture del sistema elettrico: le scariche superficiali che si verificano sulle superfici degli isolatori per via del passaggio di correnti di fuga dovute all’accumulo di depositi inquinanti e la formazione dei manicotti di neve sulle linee aeree dell’alta tensione a causa di precipitazioni nevose umide (wet-snow).

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