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rapporti - Deliverable

Piattaforma dimostrativa Multi Energy Semantic Platform (MESP) per la gestione integrata di reti energetiche

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Piattaforma dimostrativa Multi Energy Semantic Platform (MESP) per la gestione integrata di reti energetiche

Il documento descrive lo sviluppo della piattaforma semantica Multi Energy Semantic Platform (MESP),
una piattaforma utile per visualizzare ed effettuare analisi su reti elettriche integrate con altre reti energetiche. Nel rapporto viene affrontato anche l’utilizzo di big data streaming semantico definendo un’architettura adatta all’applicazione di modelli di Streaming Machine Learning.

Nel settore elettrico da tempo si utilizzano ontologie per la descrizione delle reti di trasmissione e distribuzione. Lo standard IEC CIM è stato proposto come modello di riferimento per rappresentare gli elementi della rete e le loro interconnessioni. Un vantaggio dell’utilizzo di queste soluzioni consiste nella
possibilità di integrare database differenti in un unico modello, basato su triple semantiche di tipo “soggetto-predicato-oggetto”. In questo modo, si superano i problemi legati al salvataggio di informazioni differenti in database relazionali multipli (ad esempio database separati per le informazioni geografiche, i dati topologici, i dati relativi agli asset), che generalmente vengono gestiti dalle utility in differenti database per lo più disallineati l’uno con l’altro. L’utilizzo di ontologie in combinazione con i datastore semantici consente anche di inferire informazioni dalle ontologie sottostanti.

Inoltre, tali tecnologie facilitano l’interoperabilità tra diversi sistemi e lo scambio di informazioni fra gli operatori. Grazie a queste caratteristiche dei modelli semantici e in previsione di una maggiore interazione tra i differenti vettori energetici, il percorso triennale di ricerca considerato lo sviluppo di una piattaforma semantica per l’integrazione informativa di differenti vettori energetici: la Multi Energy Semantic Platform (MESP). Questa piattaforma, basata sullo standard IEC CIM per le reti elettriche, supporta anche reti energetiche di tipo differente e nasce con l’idea di fornire alle utility ed ai ricercatori del sistema elettro-energetico un insieme integrato di strumenti e funzioni a partire dalla descrizione delle infrastrutture delle reti. A partire da un modello semantico simile a quello delle reti elettriche, la MESP può gestire analisi su altri vettori energetici, come il teleriscaldamento, il gas e l’acqua, anche nella prospettiva di sviluppo di un unico sistema integrato. Come primo esempio, è stata trattata la rete di teleriscaldamento con un’ontologia derivata da IEC CIM. Oltre allo sviluppo dell’architettura, sono state implementate nella MESP alcune funzionalità come la visualizzazione geografica e topologica delle reti e funzioni di analisi delle reti stesse (es. analisi power flow). Le funzioni, realizzate con microservizi basati su tecnologia Docker, sono accessibili mediante una applicazione web. La piattaforma è facilmente espandibile e consente l’aggiunta di ulteriori servizi di interesse per le utility o per la ricerca.
L’utilizzo di modelli dati di tipo semantico è stato considerato anche per l’analisi di flussi continui di dati in tempo reale. Al fine di sviluppare modelli previsionali per la gestione degli asset delle reti di distribuzione, è stata progettata e realizzata un’architettura in grado di integrare streaming di dati (ad es.
misure elettriche, guasti, condizioni metereologiche) e informazioni semantiche relative alla rete (ad es. topologia, componenti). A partire da vari flussi di dati disponibili l’architettura consente di ottenere un unico flusso dati, arricchito semanticamente, pronto per l’applicazione di analisi con strumenti di
Streaming Machine Learning.

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