RENEWABLE/CONVENTIONAL POWER GENERATION, TRANSMISSION AND HVDC/FACTS
Anno accademico 2025/2026 - Docente: Antonio TESTARisultati di apprendimento attesi
Lo scopo del corso è quello di fornire agli studenti gli strumenti per essere in grado di analizzare e comprendere i principi di funzionamento dei principali componenti di un sistema di elettrico in alta ed altissima tensione con particolare attenzione ai componenti basati su inverter e alle interazioni tra le parti quando il sistema di alimentazione è in condizioni operative sicure e di allerta.
In particolare, verranno fornite le conoscenze di base dei modelli dei generatori, delle linee di trasmissione, dei carichi e dei principali apparati elettronici di potenza, nonché una conoscenza avanzata delle principali regolazioni relative alle variabili di tensione e frequenza.
Una volta completato con successo il modulo, lo studente sarà in grado di:
- comprendere e applicare i principi di funzionamento dei principali componenti di un sistema di potenza e dei convertitori elettronici di potenza utilizzati nei sistemi di trasmissione;
- selezionare le caratteristiche adeguate dei componenti principali dei sistemi di potenza e dei regolatori di frequenza e tensione nei generatori;
- selezione dei principali dispositivi attivi, analisi dei convertitori di potenza e degli anelli di retroazione;
- gli studenti saranno in grado di risolvere problemi pratici di progettazione e produrre relazioni tecniche.
Esprimere giudizi
Capacità di valutare adeguatamente le condizioni di funzionamento dei sistemi elettrici in condizioni stazionarie e transitorie, considerando anche la variabilità introdotta dalle fonti rinnovabili non programmabili.
Gli studenti saranno in grado di valutare adeguatamente le prestazioni di varie topologie di convertitori di potenza.
Abilità comunicative
Capacità di confrontarsi con interlocutori specialisti su problematiche legate alla generazione di energia da fonti convenzionali e rinnovabili, analisi di moderni sistemi energetici con l'integrazione di tecnologie basate su inverter.
Capacità di apprendimento
Una volta completato con successo il modulo, lo studente sarà in grado di:
• individuare le principali grandezze che caratterizzano un sistema energetico.
• Calcolare le variabili elettriche in una rete elettrica.
• conoscere i modelli equivalenti dei principali componenti di un sistema energetico.
• Modellare una rete elettrica utilizzando correttamente i modelli ed i relativi parametri.
• Descrivere il controllo della rete attraverso le variabili P, Q, V e delta.
• Simulare e valutare i flussi di potenza.
• Analizzare le condizioni della rete che possono creare problemi di instabilità e insicurezza.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Le lezioni frontali sono utilizzate per trasmettere la conoscenza ed è organizzata come segue:
1) vengono delineati gli appunti delle lezioni: prima i punti principali, poi i punti minori che elaborano o spiegano ogni punto principale;
2) vengono forniti esempi pertinenti e concreti, prima della lezione, selezionando esempi familiari e significativi per gli studenti;
3) gli studenti possono interrompere la lezione per porre domande pertinenti, fare commenti o chiedere una revisione;
4) si considerano i riassunti periodici intervallati all'interno della lezione;
5) le lezioni iniziano con una domanda, un problema, un evento attuale o qualcosa che cattura l'attenzione degli studenti;
6) si utilizzano tecniche di apprendimento attivo (ausili tecnologici, come presentazioni multimediali);
7) sessioni di simulazione sono utilizzate per verificare e cogliere i concetti teorici.
Prerequisiti richiesti
Gli studenti dovrebbero avere una conoscenza pratica di:
1) circuiti elettrici trifase in ca,
2) concetti di trigonometria, calcolo di base, numeri complessi e fasori
Frequenza lezioni
La frequenza alle lezioni in misura non superiore al 70% delle ore dell’insegnamento è prevista, fatto salvo quanto previsto dall’art.27 del RDA e nel Regolamento per il riconoscimento dello status di studente lavoratore, studente atleta, studentevin situazione di difficoltà e studente con disabilità
Gli studenti sono incoraggiati a partecipare a tutte le riunioni di classe perché si presume che le lezioni, le dimostrazioni e la discussione facilitino il loro apprendimento.
Contenuti del corso
13 Trasmissione in DC: HVDC
14 Tecnologie FACTS
15 Tecnologia dell'elettronica di potenza per la generazione di energia rinnovabile su larga scala
16 Strategie di controllo dei convertitori di potenza connessi alla rete
Testi di riferimento
Mircea Eremia, Chen-Ching Liu and Abdel-Aty Edris | Advanced Solutions in Power Systems HVDC, FACTS, and Artificial Intelligence | IEEE Press Wiley | 2016 | 9781119035695 |
Narain G. Hingorani, Laszlo Gyugyi | Understanding FACTS: Concepts and Technology of Flexible AC Transmission Systems | Wiley-IEEE Press | 1999 | 9780780334557 |
R. Teodorescu, M. Liserre, P. Rodriguez | Grid Converters for Photovoltaic and Wind Power Systems | Wiley-IEEE Press | 2011 | 9780470057513 |
Programmazione del corso
Argomenti | Riferimenti testi | |
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1 | Trasmissione in DC: tecnologie HVDC | Mircea Eremia, Chen-Ching Liu and Abdel-Aty Edris Advanced Solutions in Power Systems HVDC, FACTS, and Artificial Intelligence. Note del corso |
2 | Tecnologie FACTS | Understanding FACTS: Concepts and Technology of Flexible AC Transmission Systems. Wiley-IEEE Press. Note del corso |
3 | Tecnologie dell'elettronica di potenza per la generazione di energia rinnovabile su larga scala. Strategie di controllo dei convertitori di potenza connessi alla rete. | R. Teodorescu, M. Liserre, P. Rodriguez. Grid Converters for Photovoltaic and Wind Power Systems. Note del corso. |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
- Prova orale: 2 o 3 domande sugli argomenti riportati nel programma,