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CONTROLLO tecnica 86 Novembre - Dicembre 2021 n Automazione e Strumentazione comunicato alla centrale idroelettrica definendo l’ener- gia elettrica da produrre ora per ora. A tal fine la strategia di controllo traduce il piano di produzione in quantitativo di acqua da avere a disposizione presso la vasca di Val- durna a valle, dalla quale viene fatta fluire l’acqua verso i gruppi di generazione, e applica una gestione automatica della paratoia di derivazione Beikircher posta in prossi- mità della vasca di Corvara, in modo da regolare oppor- tunamente il flusso di acqua da derivare verso il bacino di Valdurna. Il sistema APC proposto da Alperia Bartucci è basato su un modello lineare del riempimento della vasca di rac- colta [Montaldo, 2015], dove la variazione del volume è definibile come la differenza tra le portate in ingresso e le portate in uscita che determinano la variazione dell’in- vaso: Il riempimento della vasca è possibile grazie a due ingressi: • la portata proveniente dal torrente Valdurna che attraversa un dissabbiatore prima di raggiungere la vasca di Valdurna ( Qin 1 ); • la portata d’acqua proveniente dalla vasca di Cor- vara ( Qin 2 ). L’unica uscita è la portata d’acqua verso i gruppi di gene- razione ( Qout 1 ), controllata da un sistema indipendente adibito alla regolazione del lavoro delle turbine, che non rientra nell’oggetto della strategia di controllo qui pre- sentata. Gli strumenti di acquisizione in campo non forniscono le misure delle portate d’ingresso in prossimità della vasca di raccolta, quindi il sistema APC è stato dotato di sen- sori virtuali che permettono di stimare tali grandezze allo scopo di poter far evolvere correttamente il modello del riempimento della vasca di raccolta di Valdurna. La portata Qin 1 è stimata attraverso un modello lineare con coefficienti tunabili online e identificati tramite lo studio di serie temporali. L’ingresso del modello svi- luppato per ottenere Qin 1 è la misura reale della portata acquisita in corrispondenza del dissabbiatore. La portata Qin 2 è data da un secondo sensore virtuale, che sfrutta come ingresso la misura reale di portata d’acqua letta in corrispondenza della paratoia di derivazione Beikircher. La presenza della galleria di corrivazione adibita al tra- sferimento d’acqua verso la vasca di Valdurna a valle fa sì che la misura di portata letta a monte diventi la portata in ingresso alla vasca di Valdurna solo dopo il tempo di corrivazione (50 minuti circa). Le caratteristiche di que- sta sezione del processo hanno portato a rappresentare l’ingresso Qin 2 attraverso un modello di tipo lineare con ritardo. Nella Figura 2 la misura del volume della vasca di Val- durna viene confrontata con la stima fornita dal modello. Le portate Qin 1 e Qout 1 sono grandezze non manipo- labili, quindi rappresentano variabili di disturbo per il sistema APC. L’unica grandezza manipolabile è la por- tata Qin 2 , attraverso la regolazione dell’apertura della paratoia di derivazione Beikircher. L’obiettivo della strategia di controllo è assicurare un adeguato invaso per poter rispettare il piano di produ- zione, quindi la soluzione innovativa proposta è basata su tecniche di controllo predittivo , applicate per poter ottenere una sequenza di azioni di controllo sulla para- toia di derivazione per poter regolare opportunamente il volume della vasca di Valdurna, tenendo conto del ritardo di corrivazione e dei target orari imposti dal piano di produzione. Tale scopo viene perseguito risolvendo un problema di ottimo multi-variabile e vincolato , nel quale viene fatta evolvere la stima del volume di invaso della vasca di raccolta di Valdurna, sfruttando il modello Figura 2 – Stima del volume della vasca di Valdurna