Il presente elaborato di tesi tratta la validazione di un setup Hardware-in-the-Loop (HIL) per il controllo della tensione di una rete di distribuzione mediante un sistema di controllo a scala temporale multipla. Il lavoro è stato sviluppato presso il Forschungszentrum Jülich e ha avuto come obiettivo la verifica del corretto funzionamento di un’architettura di simulazione in tempo reale basata su una rete di distribuzione a 69 nodi implementata in RTDS/RSCAD FX. L’attività ha previsto la realizzazione del modello della rete e l’utilizzo di dati reali di carico e generazione del campus del Forschungszentrum Jülich per eseguire simulazioni in tempo reale. Una parte fondamentale del lavoro è stata dedicata alla validazione della comunicazione tra RTDS e il controllore, resa possibile attraverso l’integrazione dei protocolli MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) e UDP (User Datagram Protocol) mediante Raspberry Pi. Infine, sono state effettuate simulazioni con e senza il controllo delle tensioni per valutare il comportamento della rete e verificare l’efficacia della strategia adottata nel contenere le tensioni entro i limiti di esercizio previsti. È stato inoltre analizzato uno scenario con una maggiore potenza ed energia installate dei sistemi di accumulo, al fine di valutare l’influenza del loro dimensionamento sulle prestazioni del controllo. I risultati ottenuti hanno confermato la validità del setup HIL, evidenziando il corretto funzionamento dell’intera architettura di simulazione in tempo reale.

VALIDAZIONE IN HARDWARE-IN-THE-LOOP DI UN CONTROLLO DI TENSIONE A SCALA TEMPORALE MULTIPLA PER RETI DI DISTRIBUZIONE

GIOIA, BIAGIO
2025/2026

Abstract

Il presente elaborato di tesi tratta la validazione di un setup Hardware-in-the-Loop (HIL) per il controllo della tensione di una rete di distribuzione mediante un sistema di controllo a scala temporale multipla. Il lavoro è stato sviluppato presso il Forschungszentrum Jülich e ha avuto come obiettivo la verifica del corretto funzionamento di un’architettura di simulazione in tempo reale basata su una rete di distribuzione a 69 nodi implementata in RTDS/RSCAD FX. L’attività ha previsto la realizzazione del modello della rete e l’utilizzo di dati reali di carico e generazione del campus del Forschungszentrum Jülich per eseguire simulazioni in tempo reale. Una parte fondamentale del lavoro è stata dedicata alla validazione della comunicazione tra RTDS e il controllore, resa possibile attraverso l’integrazione dei protocolli MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) e UDP (User Datagram Protocol) mediante Raspberry Pi. Infine, sono state effettuate simulazioni con e senza il controllo delle tensioni per valutare il comportamento della rete e verificare l’efficacia della strategia adottata nel contenere le tensioni entro i limiti di esercizio previsti. È stato inoltre analizzato uno scenario con una maggiore potenza ed energia installate dei sistemi di accumulo, al fine di valutare l’influenza del loro dimensionamento sulle prestazioni del controllo. I risultati ottenuti hanno confermato la validità del setup HIL, evidenziando il corretto funzionamento dell’intera architettura di simulazione in tempo reale.
2025
HARDWARE-IN-THE-LOOP VALIDATION OF A MULTI-TIMESCALE VOLTAGE CONTROL FOR DISTRIBUTION GRIDS
Hardware-in-the-loop
Controllo tensione
Real-time
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