L'automazione motore dell'innovazione e della competitività
Zendri
1. Esperienze Acea per la
distribuzione elettrica a Roma
Roma 26 giugno 2012
Emilio Zendri
Acea Distribuzione S.p.A.
2. Sommario
Il punto di vista Acea sul concetto di "rete
abilitante”, “Smart Grid“ e “Smart System”
Progetti sperimentali Acea sulle Smart Grids
(stato di avanzamento)
Lo sviluppo futuro della rete di distribuzione
secondo Acea.
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3. Grid Smart Grid Smart System
Grid
Produzione (centralizzata), Trasmissione, Distribuzione, Cliente Finale
Smart Grid
Forte evoluzione dei sistemi periferici di controllo e dei sistemi di
telecomunicazione per il trasferimento dei dati; limitato coinvolgimento
dell’utenza attiva e passiva
Smart System
Forte evoluzione dei sistemi centrali di controllo in termini di trattamento
dei dati, funzioni evolute di previsione e gestione (controllo); efficace
coinvolgimento dell’utenza attiva e passiva
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4. SMART SYSTEM Smart network
Management
Funzione evolute di System
gestione della rete
Gestione del profilo operative e
di tensione, power previsionali, demand
flow management, respond, E-mobility
minimizzazione delle
SMART GRID perdite
Automazione evoluta,
storage distribuito,
monitoraggio esteso,
gestione del profilo di
tensione
GRID Telecontrollo minimizzazione delle
evoluto, perdite
telegestione,
smart metering
2013 2016 2020
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5. Requisiti del progetto pilota smart grid Acea
(delibera AEEG 39/10)
Rappresentare una concreta dimostrazione in campo su reti di distribuzione
in MT in esercizio.
Essere riferito a una rete MT attiva o in alternativa, a una porzione di rete
MT attiva, identificabile come le linee MT della stessa rete MT, che
presentano contro-flussi di energia attiva al nodo di connessione MT per
almeno l’1% del tempo annuo di funzionamento (caso Acea: circa 20% del
tempo).
Prevedere un sistema di controllo/regolazione della tensione della rete e un
sistema in grado di assicurare la registrazione automatica degli indicatori
tecnici rilevanti per la valutazione dei benefici del progetto.
Utilizzare protocolli di comunicazione non proprietari.
Garantire il rispetto delle normative vigenti in termini fisici e di qualità del
servizio.
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7. Dimensioni principali della rete pilota Acea
2 cabine primarie
2 Trasformatori AT/MT
1 Trasformatore MT/MT
76 cabine secondarie
29 CS esercite a 20 kV
47 CS esercite a 8,4 kV
6 linee MT
5 linee a 20 kV, una linea 8,4 kV
~ 70 km di linee MT (interrate e aeree)
4 Impianti di produzione
(Biomasse, fotovoltaico)
7 Utenze MT
Circa 1200 Clienti BT
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8. Il metodo per realizzare il progetto pilota
Predisposizione di un “campo prove” presso la CP Flaminia/F
(area di testing)
Collaborazione con primarie imprese industriali fornitrici di
beni e servizi, e attività di benchmarking internazionale
Realizzazione di una postazione centrale per il monitoraggio
delle grandezze elettriche di funzionamento della rete pilota
Realizzazione di un sistema di telecomunicazione per lo
scambio di dati tra i nodi di rete MT e il sistema centrale
Costo del progetto: ≈ 5 milioni
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10. Azioni del progetto pilota (sottoprogetti)
1. Automazione evoluta di rete MT
Selezione automatica del tronco guasto evoluta
Gestione dei generatori distribuiti (telescatto e cambio taratura in funzione delle
condizioni di rete)
Rete privata “veloce” per il trasferimento dati a livello di campo di supporto alla selezione
del guasto (hiperlan)
2. Monitoraggio rete MT e BT
Acquisizione grandezze elettriche e ambientali sulla rete MT e BT
Rete privata “lenta” per il trasferimento dati in tempo reale (TETRA)
3. Nuovi criteri di gestione della rete MT
Power flow management (P, Q) - Regolazione dei profili di tensione - Minimizzazione delle
perdite di energia
4. E-car & Storage
Pensilina fotovoltaica + sistema di storage + smart inverter + colonnine di ricarica
Sistema di controllo locale.
5. Diagnostica di cabina primaria
6. Individuazione punto d’innesco guasti transitori
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11. Automazione evoluta di rete MT
La selezione automatica “ordinaria” del
tronco guasto si basa su una procedura
che impiega circa 100 secondi al netto
della contro-alimentazione eseguita
dall’operatore (circa altri 5 minuti). La
procedura prevede inoltre l’interruzione
di tutti i clienti della dorsale MT durante
l’individuazione del guasto.
La selezione evoluta (smart) prevede una
procedura di selezione del guasto
inferiore ad un secondo al netto della
contro-alimentazione, che in questo caso
è suggerita all’operatore ed attuata in
modo automatico dal sistema su
conferma dell’operatore stesso (max 1
minuto). La selezione evoluta interrompe
fino alla contro-alimentazione solo gli
utenti a valle del tratto guasto.
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12. Avanzamento del progetto pilota
Sottoprogetto Avanzamento
Automazione evoluta rete MT 85%
Monitoraggio rete MT e BT 45%
Nuovi criteri di gestione della rete MT 45%
E-car & storage 75%
Diagnostica di cabina primaria 95%
Individuazione punto d’innesco guasti transitori 90%
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13. Progetto “Storage distribuito” (1/3)
Obiettivi:
Funzione di back-up della rete per interruzioni brevi
(miglioramento della continuità del servizio)
Funzione di generatore per la modulazione dei
carichi passivi (load levelling)
Funzione di compensazione della generazione
distribuita (aumento potenziale della GD)
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14. Progetto “Storage distribuito” (2/3)
CP Raffinerie
Rete coinvolta: Feeder “Persichetti”
4905
1562
4559
4876
1.000 kW
G
81169
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15. Progetto “Storage distribuito” (3/3)
Main topics:
Verificare le prestazioni di nuove
tecnologie di batterie
elettrochimiche e relativi apparati di
controllo.
Approfondire in situazioni reali le
problematiche di installazione (es.
spazio, calore, rumore, ecc.).
Sperimentare sul campo gli schemi
elettrici e il funzionamento
complessivo del sistema di storage.
Verificare i benefici per il sistema
elettrico ottenibili dallo storage.
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16. Progetto “Smart network Management System” (1/2)
Integrazione dei sistemi operativi in uso (Telecontrollo MT,
Telegestione BT, Sistema Informativo Reti, Sistema
Informativo Interruzioni, ecc.)
Quantità crescente di dati da acquisire e trattare (tensioni nei
nodi MT e BT, correnti nei rami, curve di carico, misure
ambientali, storage, apparecchi di regolazione, ecc.)
Implementazione di strumenti previsionali per la conduzione
delle reti
Necessità di maggiore integrazione tra esercizio e
manutenzione
Miglioramento dei sistemi informativi (maggiore conoscenza
delle reti)
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17. Progetto “Smart network Management System” (2/2)
Obiettivi:
Integrare le tecnologie già in
uso migliorandone le
performance e sfruttandone le
potenzialità (es. contatori
digitali). Sviluppare nuove funzionalità per la
gestione della rete in tempo reale (o
quasi reale) e per l’analisi dei dati di
esercizio (realizzazione del “cruscotto di
guida e monitoraggio”).
Ampliare l’automazione e sviluppare
strumenti di supporto alla conduzione
della rete (miglioramento della
continuità del servizio).
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18. Progetto “Mobilità elettrica” (1/2)
Obiettivi:
Realizzazione sperimentale di 200 stazioni di ricarica di
veicoli elettrici distribuite nel territorio di Roma Capitale
Applicazione del “modello distributore” e del modello
“service provider”
Analisi delle modalità di connessione alla rete BT e degli
effetti sul funzionamento della rete
Valutazione della fattibilità delle localizzazioni e dell’impatto
sul territorio
Sperimentazione dell’erogazione del servizio al cliente finale
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19. Progetto “Mobilità elettrica” (2/2)
Acquistati e messi in servizio
n. 40 veicoli elettrici per le
attività operative della
distribuzione.
Autonomia assicurata 103 km Sperimentazione in corso
Durata ciclo di ricarica 7-10 ore su prestazioni e affidabilità
Tensione di alimentazione 220 Vac
Energia a bordo 22.2 kWh
Monitoraggio percorrenze
Capacità 100 Ah
e consumi
Cicli di ricarica 1.200
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