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rapporti - Deliverable

Studio ed applicazione delle tecnologie emergenti in ambito IEC per la realizzazione e la verifica dell’interoperabilità tra sistemi

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Studio ed applicazione delle tecnologie emergenti in ambito IEC per la realizzazione e la verifica dell’interoperabilità tra sistemi

Il presente rapporto analizza le tecnologie ICT emergenti nel contesto Smart Grid,assumendo come riferimento l’attività normativa di IEC e di coordinamento da parte dello “Smart Grid Coordination Group“, costituito a fronte del mandato CE M/490. L’attività si è focalizzata sui principali standard IEC in ambito ICT, quali CIM e IEC-61850. Si è inoltre analizzata la correlazione tra i requisiti posti alle reti comunicazione da parte di applicazioni per la Smart Grid e la corrispondente offerta tecnologica del mondo Telecom.

La concreta realizzazione della Smart Grid presuppone la sussistenza di diversi fattori abilitanti. Tra questi fattori un ruolo di primo piano è giocato dalla disponibilità, sia di adeguate infrastrutture dicomunicazione, che di sistemi in grado di realizzare funzionalità in modo collaborativo.Mediante un’analisi di tali fattori, il presente rapporto si pone l’obiettivo di contribuire all’individuazionedi direttrici in grado di favorire la concreta implementazione della Smart Grid.Un primo ambito di approfondimento riguarda la modalità di correlazione tra i requisiti relativi alleinfrastrutture di comunicazione che l’implementazione della Smart Grid necessita e la corrispondenteofferta degli operatori di telecomunicazioni.Tale attività ha lo scopo di agevolare l’interazione tra il contesto “elettrico” e quello “telecom” cherisultano spesso contraddistinti da approcci differenti, anche in relazione all’espressione dei requisiti.Si sono in particolare analizzati i principali standard associati alla qualità del servizio su reti IP, definitisia in ambito ITU che IETF.Una prima mappatura dei requisiti posti da un’applicazione, ritenuta significativa in ambito Smart Gridrispetto ai parametri di qualità del servizio definiti da ITU, ha consentito di specificare tali requisiti intermini conformi a quanto previsto dagli operatori di telecomunicazioni.Si sono quindi identificate le tecnologie di accesso alla rete in grado di soddisfare tali requisiti, conparticolare riferimento alle prestazioni ottenibili con l’utilizzo di diverse varianti di ADSL e ditecnologie wireless.Un ulteriore tema affrontato, riguarda l’adozione di soluzioni ICT in grado di favorire l’interoperabilitàtra i sistemi per la gestione del sistema elettrico.In tale contesto si è assunto come riferimento l’attività dello “Smart Grid Coordination Group” costituitoa fronte del mandato della Commissione Europea CE M/490, parallelamente all’attività normativa inambito IEC.L’attenzione si è focalizzata su alcuni dei principali standard IEC per la Smart Grid, con particolareriferimento agli standard “IEC-61850” e quelli associati al “Common Information Model” (CIM).Nel contesto associato alla rappresentazione standardizzata delle reti elettriche mediante l’applicazionedel profilo CDPSM (Common Distribution Power System Model) di CIM, si sono realizzati esempi dirappresentazione di reti elettriche di Distribuzione associati a diversi ambiti applicativi.Si è dapprima proceduto alla modellazione di una rete elettrica di distribuzione caratterizzata da unaprevalenza di Generazione Distribuita, nella fattispecie la Test Facility di generazione distribuita diRSE, mediante il profilo standard CDPSM di CIM.Un secondo contesto ha riguardato la traduzione di reti elettriche definite in modo proprietarioall’interno del progetto Atlantide, verso il profilo standard CDPSM di CIMIn quest’ambito si è realizzato un applicativo software per la traduzione verso lo standard CIM,mediante l’applicazione di tecnologie di sviluppo software di tipo model-driven, analoghe a quelleutilizzate nella precedente annualità.Al fine di garantire l’interoperabilità tra applicativi che fanno riferimento alla rappresentazione standard,il risultato di trasformazioni esemplificative è stato positivamente validato rispetto al profilo CDPSM.Il componente software realizzato per la trasformazione della rete da formato proprietario a standard,sarà oggetto di integrazione all’interno della piattaforma Atlantide, realizzando in tal modo un concretoesempio di sinergia tra progetti di Ricerca di Sistema di tipo A e B.Si è inoltre verificata la fattibilità della traduzione di una rete di distribuzione fornita da A2A RetiElettriche da formato proprietario a standard CIM.L’esito positivo di tale analisi consentirà di realizzare la concreta trasformazione di tale modello di reteal fine di soddisfare i casi d’uso relativi ai calcoli di power-flow, alla geolocalizzazione dellestazioni/linee ed alla rappresentazione di schemi elettrici unifilari esemplificativi.L’insieme delle attività di modellazione di reti elettriche di distribuzione secondo lo standard CIM sopracitate, ha confermato che il profilo standard CDPSM è in grado si supportare le principali funzionalitàassociate alla gestione del sistema elettrico, con particolare riferimento ai calcoli di power-flow, allageolocalizzazione delle stazioni/linee e alla rappresentazione degli schemi elettrici unifilari.Alcuni elementi di criticità emersi durante l’attività di modellazione contribuiranno all’aggiornamentodel profilo CDPSM che sarà realizzato da parte di una task force dei WG13-WG14 di IEC-TC57 apartire dal 2014.Un secondo contesto associato agli standard ICT, ha riguardato il supporto alla redazione della specificadel profilo IEC-61850 associato all’interfaccia tra l’operatore di Distribuzione e la GenerazioneDistribuita, nell’ambito della norma CEI 0-16.In tale contesto si è fatto riferimento all’attività in corso all’interno dello “Smart Grid CoordinationGroup” ed all’evoluzione dello standard IEC-61850, sia in termini di modello dati che di protocollo dicomunicazione.Il riferimento all’attività dello “Smart Grid Coordination Group” è per lo più associato al modelloarchitetturale SGAM ed agli indirizzi di progettazione di sistemi interoperabili che da esso derivano.Le principali novità nell’ambito dello standard IEC-61850 riguardano sia la modellazione dei LogicalNode associata ad una struttura di controllo gerarchica ed a funzionalità di gestione del sistema, chel’utilizzo di protocolli di comunicazione alternativi a quanto previsto attualmente nel contesto dellestazioni.Al fine di garantire l’interoperabilità tra DSO e GD, in tale contesto si è proposto di far riferimento aduna definizione formale dell’interfaccia dei dispositivi utilizzando il linguaggio SCL di IEC-61850.Gli argomenti affrontati nel presente rapporto hanno considerato sia gli aspetti strettamente associati alletecnologie di comunicazione che quelli, sempre di maggior rilievo, associati a soluzioni informatiche ingrado di agevolare l’interoperabilità dei sistemi.Si ritiene che lo sviluppo coordinato di soluzioni in entrambi tali contesti, possa rappresentare una solidabase per l’implementazione della Smart Grid.

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