An introduction to modern numerical methods of automated optimal design in electricity and magnetism. Synthesis of magnetic fields: optimal shape design, synthesis of field sources, identification of material properties.

Il corso si propone di fornire le conoscenze di Sistemi di controllo della produzione, trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica, agli schemi di supervisione e controllo per gli impianti di produzione dell'energia elettrica, alla regolazione della frequenza e della tensione sulle reti elettriche.

Qualità della tensione

Vengono discussi i principali fenomeni che influiscono sulla qualità dell'alimentazione degli impianti industriali, quali la presenza di armoniche nelle tensioni e nelle correnti, le interruzioni di lunga e breve durata, le dissimmetrie e le variazioni di tensione. Particolare attenzione è riservata agli impianti a media e bassa tensione che risultano caratterizzati da un'elevata numerosità di casi. Vengono quindi discussi gli effetti che i fenomeni citati hanno sul comportamento dei principali componenti di impianto, sugli utilizzatori e sui sistemi di misura e controllo.

Regolazione della frequenza e della tensione

Controllo del carico attivo e della frequenza nel sistema mediante il regolazione della frequenza; regolazione di frequenza primaria e secondaria. Definizione dell'errore d'area (Area Control Error - ACE) e la sua gestione in grandi sistemi interconnessi. Regolazione della tensione e della potenza reattiva. Modello del sistema di eccitazione di un generatore.

Stabilità del sistema elettrico

Comportamento del sistema elettrico in regime transitorio. Stabilità del sistema alle piccole e alle grandi variazioni. Studio della stabilità in regime perturbato con l'impiego del metodo delle aree. Cenno all'analisi transitoria mediante integrazione del modello a molte macchine del sistema elettrico.

FACTS

Static Var Compensator (SVC). Compensatore sincrono statico (STATCOM). Compensatore serie controllato da tiristori (TCSC). Compensatore serie avanzato (ASC). Controllore di potenza unificato (UPFC)


Il corso rappresenta il completamento del modulo di Elettronica del corso di Elettronica per Ingegneria Industriale del Corso di laurea triennale in Ingegneria Industriale, cui fa specifico riferimento.

Le conoscenze di elettronica di base acquisite nel Corso di laurea triennale saranno integrate con l’aggiunta di argomenti quali il BJT, la reazione, gli stadi di amplificazione di potenza, alcuni stadi a più elementi attivi, il diodo di precisione, i dispositivi optoelettronici. Il corso prevede anche esercitazioni sull'uso di CAD di progetto elettronico.

The course aims to introduce the techniques of industrial electrical measurements through an experimental approach. Both sinusoidal and non-sinusoidal quantities are considered. The main objective of the course is achieving knowledge of the concepts of measurement, measurement and measurement uncertainty, of the main methods of measurement of electrical quantities from both a theoretical and practical point of view,  as well as of the main instruments for measuring electrical quantities from theoretical and practical point of view.

The course focuses on finite-element models in magnetics and electromechanics,  with applications in electrical machine simulation. The use of a professional software for magnetic field analysis will be taught.

The course aims to provide students with the knowledge of the main types of fault that can occur in synchronous and induction rotating electrical machines (powered by the mains or by a power converter, at low and at high voltage), the diagnostic methods for their early detection and the techniques to reduce their probability and the magnitude of their damage. At the end of the course, students should be able to identify the appropriate diagnostic tools for identifying actual or incipient faults in the different rotating electrical machines and the techniques for the mitigation of the effects produced by these faults.