Il sistema di rete intelligente sviluppata dalla De Lorenzo può essere organizzato in otto sottosistemi, ciascuno composto da diversi moduli.
I primi quattro sottosistemi sono simulazioni di fonti di energia; il primo è l’alimentazione principale della rete con una unità di alimentazione trifase che rappresenta una centrale a carbone.
Gli altri tre sottosistemi corrispondono a fonti alternative di energia: eolica, idroelettrica e solare.
La simulazione dell’impianto eolico è realizzata con un motore asincrono trifase che opera da generatore mentre la simulazione dell’impianto idroelettrico è realizzata con una macchina sincrona trifase e con un modulo relè di sincronizzazione del generatore per rendere possibile il collegamento alla rete.
Infine, l’energia solare viene generato con un pannello solare e quattro lampade con dimmer per simulare il sole, collegato ad un modulo inverter che permette che l’energia generata venga trasferita alla rete.
Un quinto sottosistema nella rete intelligente è composto da moduli per protezione dai guasti; i moduli sono un feeder manager relè che misura in tempo reale le tensioni e le correnti per rilevare i guasti nella rete e quattro interruttori di potenza controllati dal modulo precedente per scollegare linee difettose.
Il sesto sottosistema si riferisce ai moduli di misura; ci sono tre misuratori di massima domanda che misurano tensioni in CA, correnti, frequenze, potenza attiva, potenza reattiva, potenza apparente, fattore di potenza e THD per ciascuna delle tre fasi disponibili nella rete e due unità di misura digitale dell’energia elettrica che, oltre a misurare gli stessi parametri del modulo precedente, eseguono misure di tensione in CC, corrente, potenza ed energia.
Il settimo sottosistema è per il controllo del fattore di potenza con 2 moduli, il primo è una batteria commutabile di condensatori con quattro diversi valori di capacità e il secondo è un regolatore di potenza reattiva che attiva i condensatori del modulo precedente per effettuare una correzione del fattore di potenza.
L’ultimo sottosistema è composto da elementi passivi; tre moduli con diversi tipi di carichi (capacitivo, induttivo, resistivo) che simulano i carichi in una casa o in una fabbrica e due moduli con impedenze che simulano le perdite generate nelle linee di trasmissione, in particolare nelle linee da 110 e da 360 km di lunghezza.
Un software SCADA esegue l’acquisizione e la memorizzazione dei dati provenienti dagli strumenti di misura e il controllo degli attuatori per una gestione “intelligente” dell’intero sistema elettrico.
Il software SCADA può anche essere fornito su richiesta in versione aperta, in modo che il docente può attuare il suo progetto e selezionare le modalità e la procedura per la visualizzazione dei parametri e il controllo degli attuatori.
Il sistema sopra descritto rappresenta la configurazione di base del nostro laboratorio (DL SGWD).
Opzionalmente, è possibile aggiungere un sistema di generazione di energia eolica, con una turbina eolica reale collegata ad un modulo inverter per rendere possibile il collegamento alla rete.
