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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA DELL'ENERGIA ELETTRICA
Insegnamento
SISTEMI ELETTRICI PER L'ENERGIA
IN04107616, A.A. 2017/18

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA DELL'ENERGIA ELETTRICA
IN1979, ordinamento 2014/15, A.A. 2017/18
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Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese ELECTRIC POWER SYSTEMS
Sito della struttura didattica http://ienie.dii.unipd.it/ingegneria-dell-energia-elettrica/
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dii/course/view.php?idnumber=2017-IN1979-000ZZ-2017-IN04107616-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile ROBERTO BENATO ING-IND/33

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria elettrica ING-IND/33 9.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
LEZIONE 9.0 72 153.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 26/02/2018
Fine attività didattiche 01/06/2018

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
5 A.A. 2017/18 01/10/2017 30/11/2018 BENATO ROBERTO (Presidente)
CALDON ROBERTO (Membro Effettivo)
TURRI ROBERTO (Supplente)
4 A.A. 2016/17 01/10/2016 30/11/2017 BENATO ROBERTO (Presidente)
CALDON ROBERTO (Membro Effettivo)
TURRI ROBERTO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Elettrotecnica
Impianti elettrici
Macchine elettriche
Conoscenze e abilita' da acquisire: Acquisizione di nozioni approfondite sulla rete di AT, AAT inerentemente alla regolazione della tensione, della frequenza e del suo comportamento a regime permanente, regolato e fortemente perturbato a seguito di guasti.
Modalita' di esame: SCRITTO ESERCIZI
ORALE in forma SCRITTA
ORALE in forma ORALE
Criteri di valutazione: Il docente valuterà la capacità dell'allievo ingegnere di approcciarsi ai grandi temi dei sistemi elettrici per l'energia sapendo impostare sia calcoli, ancorché approssimati, sia impostazioni teoriche.
Contenuti: 1) INTRODUZIONE AL CORSO

2) RICHIAMI SUI DOPPI BIPOLI LINEARI
2.1) Significato di doppio bipolo lineare: porte, matrice delle impedenze e delle ammettenze
2.2) Matrice di trasmissione o ibrida: parametri A, B, C, D e loro significato fisico
2.3) Doppi bipoli reciproci e simmetrici
2.4) Doppi bipoli in cascata: la linea mista aerea-cavo-aerea
2.5) Doppi bipoli in parallelo: due linee elettriche in parallelo
2.6) Doppi bipoli degeneri
2.7) Rappresentazione a T o a -greco
2.8) Esempio di applicazione al trasformatore. Trasformatore non di gruppo 0 o 6. Rapporto di trasformazione complesso.

3) IL REGIME SINUSOIDALE DELLE LINEE ELETTRICHE
3.1) Richiami sulle costanti delle linee elettriche visti nel corso di Impianti elettrici: il calcolo della conduttanza trasversale;
3.2) Le equazioni dei telegrafisti: la costante di propagazione e l'impedenza caratteristica;
3.3) Calcolo della costante di propagazione e dell'impedenza caratteristica nel caso di linea aerea e nel caso di linea in cavo: le condizioni di Heaviside;
3.4) Funzionamento della linea alla potenza naturale: "carta d'identità" della linea
3.5) Significato teorico della linea di lunghezza infinita
3.6) Linea a vuoto
3.7) Linee reali e il teorema di Ossanna per la determinazione del regime di linea;
3.8) Linee relativamente corte e possibilità di trasmettere potenze molto superiori alla potenza naturale fino al limite termico
3.9) Le linee in cavo in AAT
3.10) Le linee isolate in gas: gas insulated lines da un punto di vista precipuamente trasmissivo;

4) CENNI AI DIAGRAMMI TIPICI DELLE LINEE DI TRASMISSIONE
4.1) Cenni ai diagrammi ellittici e diagrammi circolari: tracciamento degli stessi mediante MATLAB
4.2) Cenno alle capability charts patavine ideate da Benato-Paolucci

5) LA RAPPRESENTAZIONE DI UNA RETE ELETTRICA IN REGIME SINUSOIDALE COL METODO "PER UNITÀ"
5.1) La pratica determinazione delle impedenze in "per unità"
5.2) Esempio di impiego del metodo "per unità"
5.3) Applicazione del metodo "per unità" a una linea ideale
5.4) Reti con trasformatori non di gruppo zero
5.5) Reti con trasformatori a rapporto variabile

6) LO STUDIO DEI "FLUSSI DI POTENZA" NELLE RETI ELETTRICHE: POWER FLOW MONOFASE
6.1) Il metodo di Newton-Raphson e di Gauss-Siedel
6.2) Il metodo Benato-Paolucci-Turri con la matrice alle ammettenze nodali che include le ammettenze dei generatori;
6.3) Valutazione approssimata dei flussi di potenza attiva
6.4) La regolazione "primaria e secondaria" delle tensioni nelle grandi reti
6.5) Cenni ai power flow trifase
6.6) La multiconductor cell analysis (MCA) applicata alle linee aeree (Benato-Dambone Sessa- Guglielmi) e alle linee in cavo compensate e non (Benato) e alle linee ibride;

7) LA REGOLAZIONE DELLA TENSIONE
7.1) La regolazione della tensione in casi semplici
7.2) Regime delle tensioni e delle potenze trasmesse in un collegamento puramente induttivo
7.3) Provvedimenti per la regolazione della tensione

8) LA REGOLAZIONE DELLA FREQUENZA
8.1) Comportamento tipico di un regolatore di velocità di un gruppo idroelettrico
8.2) La regolazione primaria in un sistema "generatore con carichi"
8.3) L'introduzione della regolazione secondaria nel sistema "generatore con carichi"
8.4) La regolazione della frequenza in un sistema con più generatori
8.5) La regolazione frequenza-potenza nelle reti interconnesse
8.6) Cenni sull'organizzazione della regolazione frequenza potenza nella rete italiana
9)STABILITÀ DEL PARALLELO
10) LE MATRICI DI CORTO CIRCUITO
11) LA PROPAGAZIONE DEI TRANSITORI NELLE LINEE
12) SOVRATENSIONI DI ORIGINE ESTERNA (4 h)
13)PROTEZIONE SELETTIVA NELLE RETI MAGLIATE MEDIANTE RELÈ DISTANZIOMETRICI
14)SEMINARI
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Tutte le lezioni avvengono alla lavagna.
Seminari di Prysmian e TERNA Rete Italia.
ESERCIZI DI TRASMISSIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA e LABORATORIO INFORMATICO
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: I libri indicati sono esaustivi su tutto il materiale necessario allo studio.
Vengono forniti su piattaforma moodle molti sviluppi di ricerca, condotti dal docente, praticamente su ogni argomento del corso.
Testi di riferimento:
  • A. Paolucci, Lezioni di trasmissione dell'energia elettrica. Padova: CLEUP, 1998. Cerca nel catalogo
  • Roberto Benato, Esercizi di sistemi elettrici per l'energia. Padova: EDIZIONI PROGETTO, 2016. SECONDA EDIZIONE Cerca nel catalogo
  • R. Benato, A. Paolucci, EHV AC Undergrounding electrical power. Performance and planning. London: SPRINGER, 2010. Cerca nel catalogo
  • R. Benato e L. Fellin, Impianti elettrici. Torino: Wolters Kluwer, 2014. Cerca nel catalogo