LABORATORI DI SETTORE
(SCUOLA SUPERIORE)
Sei un Dirigente Scolastico, DSGA o un Docente?
Semplifica il tuo lavoro! Iscriviti alla newsletter per restare aggiornato sulle nostre soluzioni per i bandi PON, PNSD, FESR, PAR e strumenti didattici innovativi.
Laboratorio per lo studio delle Smart Grids: reti elettriche intelligenti
cod. MePA:
SIADLAB4510
SIADLAB4510
Array
78683,00 €
IVA esclusa
Il laboratorio permette di studiare il funzionamento delle Smart Grid e delle reti elettriche intelligenti attraverso una rete in scala dotata di generazione, trasmissione, carichi elettrici, sistemi di misura, protezione e controllo SCADA. Gli studenti possono analizzare in tempo reale produzione, distribuzione e consumo dell'energia, sperimentare la sincronizzazione del generatore, valutare stabilità e perdite di rete e configurare scenari con fonti rinnovabili e sistemi di accumulo. Il sistema consente inoltre di affrontare gestione della domanda energetica, Demand Response e simulazioni di guasti e condizioni operative reali.
In sintesi
Generazione e rete elettrica
Studio del generatore sincrono trifase, della sincronizzazione e della trasmissione dell'energia attraverso moduli reali.
SCADA e analisi in tempo reale
Monitoraggio, acquisizione, plotting e regolazione dinamica dei parametri della smart grid tramite sistema SCADA.
Smart Grid e gestione energia
Simulazione di Demand Response, carichi, stabilità, fonti rinnovabili, accumulo e funzionamento in isola.
Reti elettriche intelligenti, generazione e controllo SCADA
Il laboratorio riproduce una rete elettrica intelligente su scala ridotta attraverso moduli dedicati alla generazione, alla trasmissione, alla misura e al controllo dell'energia elettrica.
La configurazione permette di studiare il comportamento del generatore sincrono, simulare una linea di trasmissione, applicare differenti tipologie di carico e analizzare le grandezze elettriche durante il funzionamento del sistema.
Il sistema SCADA consente di monitorare e acquisire i dati in tempo reale, modificare i parametri di processo e visualizzare l'evoluzione delle grandezze misurate durante le esercitazioni.
Il percorso collega generazione, sincronizzazione, trasmissione, distribuzione, carichi, protezioni, SCADA, Demand Response e integrazione delle energie rinnovabili, permettendo di analizzare il comportamento di una smart grid attraverso dispositivi reali e simulazione.
Obiettivi didattici
- Comprendere il funzionamento delle reti elettriche intelligenti e delle loro architetture.
- Acquisire competenze nella gestione dell'energia, nel controllo distribuito e nell'automazione delle reti.
- Analizzare i processi di generazione, trasmissione, distribuzione e consumo dell'energia elettrica.
- Utilizzare strumenti SCADA per il monitoraggio e l'analisi dei dati in tempo reale.
- Studiare sincronizzazione, stabilità, qualità della rete e funzionamento in modalità isola.
- Analizzare perdite, carichi e strategie di gestione della domanda energetica.
- Progettare, testare e monitorare piccole reti intelligenti integrate con fonti rinnovabili e sistemi di accumulo.
Attività ed esperienze didattiche
Generazione elettrica
Studio del motore-generatore sincrono trifase, delle caratteristiche operative e delle condizioni di generazione dell'energia.
Sincronizzazione alla rete
Analisi della procedura di sincronizzazione del generatore e delle condizioni necessarie per il collegamento alla rete.
Monitoraggio SCADA
Acquisizione, analisi e visualizzazione in tempo reale dei parametri della smart grid attraverso il sistema SCADA.
Trasmissione e distribuzione
Simulazione delle linee di trasmissione e studio delle perdite, della qualità dell'energia e del comportamento della rete.
Gestione dei carichi
Analisi dei carichi e sviluppo di strategie di Demand Response e ottimizzazione dei consumi.
Rinnovabili e accumulo
Configurazione di scenari di smart grid con fonti rinnovabili e sistemi di accumulo e analisi della loro integrazione nella rete.
Competenze sviluppate
Le attività permettono di sviluppare competenze nella generazione e trasmissione dell'energia, nel controllo delle reti, nell'analisi dei carichi e nell'utilizzo di sistemi SCADA.
Gli studenti possono inoltre affrontare sincronizzazione, stabilità, sistemi di protezione, Demand Response, funzionamento in isola, integrazione delle fonti rinnovabili e analisi in tempo reale delle grandezze elettriche.
Generazione con motore-generatore sincrono trifase
Il sistema comprende un motore-generatore sincrono 3PH ad eccitazione indipendente da 1 kW, utilizzato per lo studio della generazione di energia elettrica.
Le attività permettono di analizzarne il funzionamento e le caratteristiche operative all'interno della rete simulata.
Controllo della velocità e della tensione
Le esercitazioni comprendono l'implementazione e la valutazione di strategie per il controllo della velocità e della tensione del sistema.
Gli studenti possono modificare i parametri operativi e analizzare il comportamento della rete durante le differenti condizioni di funzionamento.
Sincronizzazione del generatore con la rete
Una parte del percorso è dedicata alle operazioni di sincronizzazione del generatore con la rete elettrica.
Le attività permettono di analizzare le condizioni necessarie per effettuare correttamente la sincronizzazione e osservare il comportamento del sistema durante la procedura.
Simulazione delle linee di trasmissione
Il modulo N-EA1 permette di affrontare la simulazione della trasmissione dell'energia elettrica.
Le attività comprendono l'analisi delle caratteristiche della linea, delle perdite associate e della qualità dell'energia durante il trasferimento.
Carichi resistivi, induttivi e capacitivi
Il laboratorio comprende un kit di circuiti resistivi, induttivi e capacitivi utilizzabile nelle attività dedicate alla gestione dei carichi.
Le differenti configurazioni consentono di analizzare il comportamento della rete al variare delle condizioni di carico.
Stabilità e qualità della rete elettrica
Gli studenti possono studiare le tecniche necessarie per mantenere la stabilità e la qualità della rete durante le differenti condizioni operative.
Queste attività si collegano al controllo della generazione, alla gestione dei carichi e all'analisi dei dati acquisiti.
Protezione e controllo dei sistemi elettrici
Il percorso comprende l'implementazione di sistemi di protezione e controllo e la valutazione dell'efficacia dei dispositivi utilizzati.
La dotazione include il modulo N-MPS per la protezione motore con campo 1,6 A-2,5 A.
Funzionamento della Smart Grid in modalità isola
Le esercitazioni permettono di simulare il funzionamento del generatore in modalità isolata, senza connessione alla rete principale.
Gli studenti possono confrontare questa condizione con il funzionamento sincronizzato alla rete e analizzarne le caratteristiche operative.
Sistema SCADA per monitoraggio e controllo
Il trainer integra un sistema SCADA avanzato collegato al sistema di controllo e acquisizione dati EDIBON SCADA.
La piattaforma permette il monitoraggio in tempo reale, l'analisi e la gestione dei dati raccolti durante le esercitazioni sulla rete intelligente.
Acquisizione dati e oscilloscopio
I moduli N-EALD integrano funzioni di analisi della rete elettrica, oscilloscopio e acquisizione dati.
La configurazione prevede 2 unità, utilizzabili per misurare e osservare le grandezze elettriche durante il funzionamento della smart grid.
Plotting e analisi dei valori nel tempo
Il sistema consente il plotting dei valori misurati in funzione del tempo, permettendo di osservare l'evoluzione delle grandezze durante le prove.
La visualizzazione temporale dei dati può essere utilizzata insieme al monitoraggio continuo previsto dal sistema SCADA.
Controllo aperto e regolazione in tempo reale
Le attività comprendono il controllo aperto e in tempo reale dei parametri di processo.
Gli studenti possono modificare dinamicamente i parametri durante il funzionamento e osservare gli effetti prodotti sul sistema.
Monitoraggio continuo dei sensori
Il sistema consente la visualizzazione continua dei valori misurati, supportando l'analisi immediata delle condizioni operative.
I dati raccolti possono essere utilizzati per confrontare differenti scenari di generazione, carico e trasmissione.
Demand Response e gestione della domanda energetica
Le attività comprendono l'implementazione di strategie di Demand Response per analizzare e ottimizzare i consumi energetici.
Gli studenti possono mettere in relazione produzione, domanda e condizioni della rete attraverso gli strumenti di monitoraggio disponibili.
Integrazione delle energie rinnovabili
Il percorso prevede lo studio dell'integrazione di impianti fotovoltaici, eolici e sistemi di accumulo energetico all'interno della rete intelligente.
Queste attività permettono di analizzare il ruolo delle fonti rinnovabili nella configurazione di una smart grid.
Progettazione di una Smart Grid in miniatura
Gli studenti possono affrontare la configurazione di una rete intelligente in miniatura, includendo fonti rinnovabili e sistemi di accumulo.
Il percorso consente di mettere in relazione generazione, trasmissione, carichi, controllo e monitoraggio all'interno di uno stesso scenario.
Simulazione di guasti ed emergenze di rete
Le attività comprendono la simulazione di emergenze, guasti e malfunzionamenti per analizzare gli effetti prodotti sulla rete.
Gli studenti possono studiare le condizioni operative risultanti e applicare soluzioni di resilienza all'interno degli scenari predisposti.
Analisi di produzione e consumo energetico
Il sistema permette di raccogliere e interpretare dati relativi alla produzione e al consumo di energia.
Le informazioni possono essere analizzate attraverso il sistema SCADA e utilizzate nelle attività dedicate all'ottimizzazione della rete.
Visualizzazione collettiva dei dati della Smart Grid
Il PC dedicato al sistema SCADA e il monitor interattivo permettono di visualizzare i risultati delle esercitazioni e proiettare i dati in tempo reale.
La configurazione supporta quindi sessioni collettive dedicate all'analisi delle condizioni operative e dei risultati misurati.
Componenti del laboratorio
| Q.tà | Descrizione |
|---|---|
| Unità didattiche | |
| 1 | Trainer reti elettriche intelligenti controllate da PC (SMART GRID) |
| 1 | N-ALI01. Modulo di alimentazione principale industriale per la generazione di energia |
| 1 | N-PPIM1. Modulo Strumentazione 1 per misurare e visualizzare diverse grandezze fisiche |
| 1 | N-PSUB1. Modulo 1 della sottostazione di generazione di energia, per controllare il processo di produzione di energia elettrica |
| 1 | N-EA1. Modulo per la simulazione della trasmissione di energia elettrica |
| 2 | N-EALD. Modulo analizzatore di rete elettrica con oscilloscopio e acquisizione dati |
| 1 | N-MPS. Modulo di protezione motore (1,6 A-2,5 A) |
| 1 | EMT6/1K. Motore-Generatore sincrono 3PH ad eccitazione indipendente, 1 kW, per generare energia elettrica |
| 1 | EMT7/1K. Motore 3PH a gabbia di scoiattolo, 1 kW |
| 1 | Sistema SCADA avanzato, integrato con il sistema di controllo e acquisizione dati EDIBON SCADA, per monitoraggio in tempo reale, analisi e gestione dei dati raccolti |
| 1 | Kit di circuiti resistivi, induttivi e capacitivi |
| Attrezzature multimediali e Arredi | |
| 1 | PC per poter sfruttare il sistema SCADA |
| 1 | Monitor interattivo |
| 1 | Banco per PC e accessori |
Domande sul laboratorio
Che cosa permette di studiare il sistema Smart Grid?
Il laboratorio permette di analizzare generazione, sincronizzazione, trasmissione, gestione dei carichi, stabilità, protezioni e monitoraggio della rete elettrica attraverso moduli didattici e sistema SCADA.
È possibile monitorare i dati in tempo reale?
Sì. Il sistema integra EDIBON SCADA per acquisizione, monitoraggio, analisi e gestione in tempo reale dei dati raccolti durante le esercitazioni.
È possibile simulare il funzionamento in isola?
Sì. Le attività comprendono la simulazione del funzionamento del generatore in modalità isolata, senza collegamento alla rete elettrica principale.
Il laboratorio consente di studiare rinnovabili e sistemi di accumulo?
Sì. Il percorso prevede attività di progettazione di una smart grid in miniatura con fonti rinnovabili e sistemi di accumulo e lo studio dell'integrazione di impianti fotovoltaici ed eolici nella rete.
Da oltre 30 anni la SIAD srl è specializzata nella progettazione e realizzazione di laboratori didattici tecnici e scientifici per il mondo scuola. Scopri tutte le soluzioni didattiche innovative. Arredo scolastico, monitor interattivo, robotica educativa e coding, software didattico, notebook, tablet, pc desktop, visore per realtà virtuale e aumentata, drone, schede programmabili, elettronica educativa, stampante 3D, plotter e altri strumenti per Fab Lab, laboratori STEM, laboratorio di automazione, laboratorio di elettronica, laboratorio di educazione ambientale, laboratorio di agraria, laboratorio di chimica, laboratorio di biologia, laboratori di fisica, laboratorio artistico, laboratorio musicale, laboratorio linguistico, laboratorio multimediale e molto altro.
La nostra mission
Promuovere e introdurre le tecnologie didattiche a servizio degli studenti ed educatori, supportandoli nei progetti, nella realizzazione e nell’evoluzione della scuola del futuro.
