DESCRIZIONE
Laboratorio didattico per le smart grid progettato per offrire un'esperienza educativa completa e interattiva, incentrata sull'apprendimento dei principi fondamentali delle reti intelligenti di distribuzione dell'energia. L' ambiente formativo consente agli studenti di esplorare le tecnologie avanzate che integrano produzione, trasmissione e distribuzione energetica, promuovendo l'uso efficiente delle risorse e l'adozione di fonti rinnovabili.
Il laboratorio è un ecosistema educativo all'avanguardia che riproduce fedelmente una rete elettrica intelligente su scala ridotta, offrendo strumenti di simulazione e dispositivi reali per l'analisi e l'ottimizzazione delle reti. Gli studenti possono approfondire tematiche quali la gestione della domanda energetica, l'integrazione delle energie rinnovabili e la comunicazione tra dispositivi IoT (Internet of Things).
Le Smart Grid, o Reti Intelligenti, rappresentano l’evoluzione tecnologica delle tradizionali reti elettriche, progettate per rispondere alle esigenze energetiche moderne in modo più efficiente, flessibile e sostenibile. Una smart grid integra tecnologie digitali avanzate, sistemi di comunicazione e automazione per ottimizzare la generazione, la distribuzione e il consumo dell’energia elettrica.
OBIETTIVI
- comprendere il funzionamento delle reti elettriche intelligenti e delle loro architetture;
- acquisire competenze nella gestione dell’energia, controllo distribuito e automazione delle reti;
- analizzare e simulare in tempo reale i processi di trasmissione, distribuzione e consumo energetico con strumenti SCADA;
- progettare, testare e monitorare piccole reti intelligenti integrate con fonti rinnovabili e sistemi di accumulo.
COMPONENTI
Unità didattiche
- Trainer reti elettriche intelligenti controllate da PC (SMART GRID) con i seguenti moduli:
- N-ALI01. Modulo di alimentazione principale industriale per la generazione di energia;
- N-PPIM1. Modulo Strumentazione 1 per misurare e visualizzare diverse grandezze fisiche;
- N-PSUB1. Modulo 1 della sottostazione di generazione di energia, per controllare il processo di produzione di energia elettrica;
- N-EA1. Modulo per la simulazione della trasmissione di energia elettrica
- N-EALD. Modulo analizzatore di rete elettrica con oscilloscopio e acquisizione dati (2 unità);
- N-MPS. Modulo di protezione motore (1,6 A-2,5 A).
- EMT6/1K. Motore-Generatore sincrono 3PH ad eccitazione indipendente, 1 kW, per generare energia elettrica;
- EMT7/1K. Motore 3PH a gabbia di scoiattolo, 1 kW.
- Sistema SCADA avanzato: integrato con il sistema di controllo e acquisizione dati EDIBON SCADA, che consente il monitoraggio in tempo reale, l'analisi e la gestione dei dati raccolti.
- Kit di circuiti resistivi, induttivi e capacitivi.
Attrezzature multimediali e Arredi
- PC: per poter sfruttare il sistema SCADA;
- monitor interattivo;
- banco per pc e accessori.
ATTIVITÀ DIDATTICHE
- Studio della generazione di energia: analisi del funzionamento del generatore sincrono e delle sue caratteristiche operative.
- Controllo di velocità e tensione: Implementazione e valutazione di strategie di controllo per mantenere stabili la velocità e la tensione del sistema.
- Operazioni di sincronizzazione: procedura di sincronizzazione del generatore con la rete elettrica e analisi delle condizioni necessarie per una sincronizzazione efficace.
- Gestione carichi elettrici: individuare strategie per ottimizzare l'efficienza energetica.
- Analisi della stabilità della rete: studio delle tecniche per mantenere la stabilità e la qualità della rete.
- Implementazione di sistemi di protezione e controllo: valutazione dell'efficacia dei dispositivi di protezione e delle strategie di controllo.
- Simulazione di linee di trasmissione e distribuzione: valutazione delle perdite e della qualità dell'energia.
- Funzionamento in modalità isola: simulazione del funzionamento del generatore in modalità isolata, senza connessione alla rete principale.
- Analisi della Trasmissione dell'Energia: studio delle caratteristiche della linea di trasmissione e delle perdite associate.
- Visualizzazione simultanea dei risultati: Possibilità di proiettare i dati in tempo reale per sessioni didattiche collettive.
- Controllo aperto e in tempo reale: Regolazione dinamica dei parametri di processo durante le operazioni.
- Simulazione realistica: Il sistema SCADA permette una simulazione avanzata dei processi di una rete intelligente.
- Plotting dei valori misurati in funzione del tempo.
- Formazione avanzata e ricerca applicata: Ideale per corsi di formazione tecnica e progetti di ricerca nel campo delle reti elettriche intelligenti.
- Monitoraggio continuo dei sensori: Visualizzazione costante dei valori misurati per un'analisi immediata delle condizioni operative.
- Monitoraggio e analisi dei dati in tempo reale: utilizzo del sistema SCADA per il monitoraggio continuo e l'analisi dei dati raccolti.
- Progettazione di una rete intelligente: Configurazione di una smart grid in miniatura, con inclusione di fonti rinnovabili e sistemi di accumulo.
- Monitoraggio e analisi energetica: Raccolta e interpretazione dei dati relativi al consumo e alla produzione di energia.
- Gestione della domanda energetica: Implementazione di strategie di Demand Response per ottimizzare i consumi.
- Simulazione di emergenze di rete: Studio degli effetti di guasti e malfunzionamenti e applicazione di soluzioni di resilienza.
- Comprendere il funzionamento delle smart grid: Analisi delle architetture di rete e dei principi di funzionamento delle reti intelligenti.
- Analizzare l'integrazione di energie rinnovabili: Studio dell'integrazione di impianti fotovoltaici, eolici e accumuli energetici all'interno della rete.
- Sviluppare competenze tecniche: Progettazione, monitoraggio e gestione di una smart grid utilizzando software e dispositivi didattici.
- Simulazione di scenari reali: Risoluzione di problemi relativi alla distribuzione, consumo e ottimizzazione dell'energia in tempo reale.
