Allo Smart Lab ABB di Dalmine simulazioni complesse per le reti elettriche del futuro

Nello scorso mese di maggio ABB ha rinnovato completamente il proprio Smart Lab di Dalmine, ristrutturando il laboratorio e aggiornando il parco degli strumenti, in modo da consentire ai propri sviluppatori di eseguire test sempre più completi.

Nel laboratorio sono oggi presenti componenti e sistemi di tutte le divisioni di ABB: sensori per acqua e gas, SCADA e moduli PLC, motori, azionamenti, inverter, robot e stazioni di ricarica per veicoli elettrici, apparecchiature di media e alta tensione e trasformatori, nuovi componenti e sistemi di bassa tensione, compresi i più recenti interruttori aperti con innovative funzionalità di Power Management.

Tra le innovazioni apportate nel laboratorio, anche un avanzatissimo sistema di simulazione di malfunzionamenti alla rete elettrica di media tensione, per la cui messa a punto è stata necessaria l’unione delle competenze di ABB e National Instruments.

Simulare un guasto su una rete tradizionale per verificare il comportamento delle apparecchiature di protezione è relativamente semplice: basta infatti far pervenire alle stazioni un segnale elettrico che rappresenti le caratteristiche di un tipico disturbo di rete. Le protezioni interverranno e, se il guasto era dovuto a un fenomeno transitorio come un fulmine, ripristineranno il servizio.

Le cose si complicano non poco quando invece ci troviamo davanti a una rete elettrica di ultima generazione. Queste reti sono strutturate secondo un’architettura a “maglie” (ciascun punto della rete è raggiungibile con diversi percorsi) che consente di risolvere un eventuale problema che si dovesse verificare in un determinato punto della rete senza alcuna interruzione del servizio. La particolare tipologia di queste reti rende però complesso simulare realisticamente un guasto in rete, proprio perché le stazioni sono collegate tra loro secondo diversi percorsi: è infatti necessario simulare non soltanto il fenomeno transitorio che arriva alla prima stazione, ma anche l’“eco” che questo fenomeno ha sulle altre stazioni collegate, in modo da poter verificare che la rete operi correttamente l’isolamento della sola stazione coinvolta dal guasto.

Per simulare uno scenario del genere ABB ha scelto di utilizzare dei controllori CompactRIO Performance di National Instruments (serie cRIO-903X), che integrano a bordo un FPGA Kintex ad elevate performance.

Uno dei CompactRIO sopra una delle stazioni ABB

Come funziona la simulazione? Tramite un pannello di controllo sviluppato con LabView si inseriscono i parametri del segnale di disturbo che si intende generare. A questo punto un algoritmo proprietario di ABB crea una serie di segnali “derivati” da quello inserito che dovranno essere trasmessi nei diversi punti della rete. Tutti questi segnali vengono inviati ai diversi CompactRIO, dislocati in modo da poter “colpire” tutta la rete, e successivamente attivati tramite un trigger.

Perché il sistema funzioni in maniera realistica è indispensabile che si verifichino due condizioni: un’esecuzione “fulminea” del comando, garantita dall’FPGA a bordo dei CompactRIO, e la perfetta sincronizzazione dei dispositivi NI, per far sì che i diversi segnali arrivino alle diverse stazioni nello stesso identico momento. Solo in questo modo è possibile realizzare una simulazione realistica di come un guasto può essere “percepito” dall’intera rete e verificare il corretto comportamento dei dispositivi di protezione della rete.

Quello tra ABB e National Instruments si è dimostrato un connubio di competenze, tecnologia e capacità di ingegneria indispensabile per portare avanti lo sviluppo delle Smart Grid del futuro.

Guardate il video realizzato dalla redazione di Automazione Oggi

Franco Canna

Contenuti correlati

• 
  Piano Transizione 5.0: l’Italia segue la strada indicata dall’Europa

  Piano Transizione 5.0 e il PNRR (Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza) sono strettamente collegati, in quanto mirano entrambi a promuovere la transizione verso un’economia sostenibile e digitale in Italia, stimolando l’innovazione e la crescita grazie ai...
• 
  Emerson e CoreTigo insieme migliorano la sostenibilità

  La collaborazione tra Emerson e CoreTigo ha permesso ad alcuni clienti di affrontare le sfide della gestione dell’aria compressa nei macchinari, riducendo gli sprechi energetici e le emissioni di CO2, e migliorando l’efficienza dei processi operativi e...
• 
  Acqua ed energia al sicuro

  Un’azienda svedese di servizi pubblici per l’energia e l’acqua ha deciso di migliorare sia la sicurezza sia l’affidabilità attraverso l’integrazione IT/OT e per farlo ha scelto Fortinet Falu Energi & Vatten (Energia & Acqua) è un’azienda municipalizzata...
• 
  Il rifiuto come risorsa

  Un progetto renderà l’azienda molisana RES la più innovativa d’Italia per recupero rifiuti e produzione di energia Siamo in Molise, nella provincia di Isernia, forse ancora la meno popolosa d’Italia, in un territorio in cui sono predominanti...
• 
  ABB, conformità con i gas refrigeranti A2L e A3

  Nel mondo della produzione di unità HVACR, la sicurezza è sempre al primo posto, soprattutto quando si tratta di refrigeranti di categoria A2L e A3, dove i rischi sono elevati e di varia natura. Per garantire la...
• 
  Migliorare la distribuzione di energia

  Grazie all’applicazione del sistema di automazione Proficy di GE Digital, il distributore di energia Getec Park.Swiss è stato in grado di modernizzare e migliorare la gestione dei suoi parchi serbatoi Getec Park.Swiss gestisce una vasta rete di...
• 
  Le infrastrutture critiche nazionali sono sempre più privatizzate: una protezione Zero trust è fondamentale

  Le infrastrutture critiche in tutto il mondo sono sempre più privatizzate. Ad esempio, i servizi di comunicazione per i consumatori e quelli satellitari (di cui più della metà sono già privati), i servizi ferroviari o i settori...
• 
  Sfide e soluzioni nella produzione di batterie

  La piattaforma d’automazione di B&R, con soluzioni hardware e software altamente integrate, può essere impiegata per incrementare e rendere più efficiente la produzione di batterie per veicoli elettrici. La proposta di B&R si integra con la robotica...
• 
  ABB contribuisce alla realizzazione del nuovo impianto H2 Green Steel in Svezia

  SMS Group, specializzato nella costruzione di impianti e in progetti di ingegneria meccanica per l’industria metallurgica, ha scelto la nuova generazione di azionamenti di ABB per la tecnologia di processo dell’impianto H2 Green Steel situato a Boden,...
• 
  Con l’acquisizione di Meshmind, ABB promuove intelligenza artificiale e automazione

  ABB ha recentemente annunciato di aver accettato di acquisire la maggioranza del fornitore di servizi software Meshmind per espandere le sue capacità di ricerca e sviluppo nei settori dell’intelligenza artificiale, dell’IoT industriale e della visione artificiale. L’obiettivo...