Relazione scientifica 2013-2015
Unità di
TORINO
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Responsabile web
Politecnico di Torino
Dipartimento Energia
Corso Duca degli Abruzzi, 24 - 10129 Torino
www.polito.it/ricerca/dipartimenti/denerg/
Gianfranco
Chicco
Paolo
Di Leo
Composizione
Nome
Allahdadian
Bompard
Chicco
Ciocia
Cocina
Colella
Di Leo
Estebsari
Huang
Mazza
Napoli
Piglione
Pons
Russo
Sajjad
Spertino
Tommasini
Cognome
Javad
Ettore
Gianfranco
alessandro
Valeria
Pietro
Paolo
Abouzar
Tao
Andrea
Roberto
Federico
Enrico
Angela
Malik Intisar Ali
Filippo
Riccardo
Ruolo
Assegnista/contrattista
Professore Straordinario
Professore Ordinario
Dottorando
Assegnista/contrattista
Dottorando
Ricercatore
Dottorando
Assegnista/contrattista
Dottorando
Professore Ordinario
Professore Associato
Assegnista/contrattista
Professore Associato
Dottorando
Professore Associato
Ricercatore
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Temi di ricerca
Produzione e Fonti Rinnovabili
Sistemi fotovoltaici connessi a rete
La ricerca su tali sistemi abbraccia temi quali le atipicità di funzionamento degli impianti fotovoltaici (ad es., shading effect)
e la loro power quality verso la rete.
•F. Sper<no, G. Chicco, P. Di Leo, A. Ciocia, et Al., Electricity Consump<on Assessment and PV System Integra<on in GridConnected Office Buildings, 15th IEEE Intern. Conf. on Environment and Electrical Engineering, Rome, Italy, 2015.
•G. Chicco, A. Russo, F. Sper<no, Supraharmonics: Concepts and Experimental Results on Photovoltaic Systems, XII Conf.
Intern. School on Nonsinusoidal currents and compensation, Lagow, Poland, 2015.
•Chicco, G., Cocina, V., Di Leo, P., Sper<no, F., Weather forecast-based power predic<ons and experimental results from
photovoltaic systems, 2014, Intern. Symp. SPEEDAM, pp. 342-346. DOI: 10.1109/SPEEDAM.2014.6872086
•Chicco, G., Cocina, V., Sper<no, F., Characteriza<on of solar irradiance profiles for photovoltaic system studies through
data rescaling in time and amplitude, 2014, Proc. of UPEC Conf., DOI: 10.1109/UPEC.2014.6934619
•Chicco, G., Corona, F., Porumb, R., Sper<no, F., Experimental indicators of current unbalance in building-integrated
photovoltaic systems, 2014 IEEE Journal of Photovoltaics, 4, pp. 924-934. DOI: 10.1109/JPHOTOV.2014.2307491
•Sper<no, F., Di Leo, P., Cocina, V., Accurate measurements of solar irradiance for evalua<on of photovoltaic power profiles,
2013 IEEE PowerTech, Grenoble, DOI: 10.1109/PTC.2013.6652475
Produzione e Fonti Rinnovabili
Sistemi fotovoltaici connessi a rete: efficienza energetica
La ricerca sull’efficienza energetica indaga sulle cause di perdita nei generatori fotovoltaici e negli inverter con tecniche di
diagnosi e modelli per la stima della corretta produzione energetica.
•Sper<no, F., Ciocia, A., Di Leo, P., Tommasini, R., et Al., A power and energy procedure in opera<ng photovoltaic systems
to quantify the losses according to the causes, 2015, Solar Energy, 118, pp. 313-326. DOI: 10.1016/j.solener.2015.05.033
•Sper<no, F., Ciocia, A., Corona, F., Di Leo, P., Papandrea, F., An experimental procedure to check the performance
degradation on-site in grid-connected photovoltaic systems, 2014, IEEE 40th Photovoltaic Specialist Conf., PVSC 2014, pp.
2600-2604. DOI: 10.1109/PVSC.2014.6925463
•Sper<no, F., Gradi<, G., Power condi<oning units in grid-connected photovoltaic systems: A comparison with different
technologies and wide range of power ratings, 2014, Solar Energy, 108, pp. 219-229. DOI: 10.1016/j.solener.2014.07.009
•Sper<no, F., Corona, F., Monitoring and checking of performance in photovoltaic plants: A tool for design, installa<on and
maintenance of grid-connected systems, 2013, Renewable Energy, 60, pp. 722-732, DOI: 10.1016/j.renene.2013.06.011
•Sper<no, F., Sumaili, J., Andrei, H., Chicco, G., PV module parameter characteriza<on from the transient charge of an
external capacitor, 2013, IEEE Journal of Photovoltaics, 3, pp. 1325-1333. DOI: 10.1109/JPHOTOV.2013.2271191
Produzione e Fonti Rinnovabili
Sistemi fotovoltaici: aspetti economici
La ricerca ha trattato argomenti di carattere economico riguardanti la valutazione degli investimenti relativi ai sistemi
fotovoltaici e la loro competitività con l’energia elettrica da fonti convenzionali.
•Sper<no, F., Di Leo, P., Cocina, V., Which are the constraints to the photovoltaic grid-parity in the main European markets?
(2014) Solar Energy, 105, pp. 390-400. DOI: 10.1016/j.solener.2014.03.021
•Sper<no, F., Di Leo, P., Cocina, V., Economic analysis of investment in the rooJop photovoltaic systems: A long-term
research in the two main markets, (2013) Renewable and Sustainable Energy Reviews, 28, pp. 531-540., DOI:
10.1016/j.rser.2013.08.024
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Produzione e Fonti Rinnovabili
Previsione della produzione da fonte fotovoltaica
L’attività ha riguardato la definizione di indici probabilistici in grado di considerare le conseguenze economiche degli errori
di previsione e delle incertezze che caratterizzano la produzione da fonte fotovoltaica.
•A. Bracale, G. Carpinelli, R. Rizzo, A. Russo, Advanced method and cost-based indices for probabilis<c forecas<ng the
generation of renewable power, Proceedings of 3rd Renewable Power Generation Conference (RPG 2014), Naples (Italy),
24 - 25 September 2014, doi: 10.1049/cp.2014.0826
Produzione e Fonti Rinnovabili
Sistemi eolici
Sono stati studiati sistemi eolici aggregati, introducendo tecniche di clustering, associate a valutazioni probabilistiche per
determinare il numero di generatori eolici equivalenti da utilizzare per rappresentare un parco eolico di grandi dimensioni.
E’ stato affrontato il problema dell’analisi in regime permanente di un sistema di distribuzione con impianti eolici finalizzata
alla gestione di breve periodo.
•M. Ali, J. Milanovic, I.-S. Ilie, G. Chicco, Wind Farm Model Aggrega<on Using Probabilis<c Clustering, IEEE Trans. on Power
Systems (ISSN 0885-8950), Vol. 28, No.1, February 2013, pp. 309–316, INSPEC ISI/WOS Accession Number: 13244958, doi
10.1109/TPWRS.2012.2204282.
•A. Bracale, G. Carpinelli, A. R. Di Fazio, A. Russo, Probabilis<c Approaches for the Steady-State Analysis of Distribu<on
Systems with Wind Farms, Chapter 8 in P.M. Pardalos et al., Handbook of Wind Power Systems, Energy Systems Series,
Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2013, ISBN: 978-3-642-41079-6, pp. 245 – 282, doi: 10.1007/978-3-642-41080-2_8
Produzione e Fonti Rinnovabili
Sistemi di multigenerazione
L’attività ha riguardato la caratterizzazione di generazione combinata elettricità-calore-freddo in alternativa alla
produzione separata di elettricità da rete e di calore da boiler locali. Sono considerati i vincoli operativi ed aspetti
economici, di efficienza energetica ed impatto ambientale. Sono descritte strategie di funzionamento tali da rendere
disponibili quote di elettricità nei programmi di demand response, evidenziando i vantaggi dei sistemi multi-energia in
termini di flessibilità.
•P. Mancarella, G. Chicco, Real-<me demand response from energy shiJing in distributed mul<-genera<on, IEEE Trans. on
Smart Grid, Special Section on Real-Time Demand Response, vol. 4, no. 4, December 2013, pp. 1928-1938,
doi:10.1109/TSG.2013.2258413.
•P. Mancarella, G. Chicco, Integrated Energy and Ancillary Services Provision in Mul<-Energy Systems, IREP SymposiumBulk Power System Dynamics and Control – IX Optimization, Security and Control of the Emerging Power Grid, Rethymnon,
Greece, August 25-30, 2013, pp. 1-19, doi: 10.1109/IREP.2013.6629423.
•N. Neyestani, M. Yazdani-Damavandi, M. Shafie-khah, G. Chicco, J.P.S. Catalão, Stochas<c Modelling of Mul<-Energy
Carrier Dependencies in Smart Local Networks with Distributed Energy Resources, IEEE Trans. on Smart Grid, in stampa.
•P. Mancarella, G. Chicco, Mul<-generazione per raccogliere la sfida della flessibilità, AGI Energia NewslePer, 29.10.2014,
http://www.agienergia.it/Notizia.aspx?idd=2256&id=62&ante=0
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Trasmissione e Super Grid
Analisi della sicurezza e vulnerabilità delle reti di trasmissione
Studio della sicurezza e vulnerabilità delle reti di trasmissione per mezzo di complex networks, simulazione ad agenti,
teoria dei giochi, simulazioni elettriche.
BOMPARD E., MARCELO M., NUTTAL B., NEW ELECTRICTY GRIDS MUST DEVELOP IN SYNC, NATURE (CORRESPONDENCE),
2013
BOMPARD E., FULLI G., ARDELAN M., MASERA M., “IT’S A BIRD…IT’S A PLANE …IT’S A SUPERGRID’”, IEEE Power & Energy
Magazine,2014
Rosas-Casals, M., Bologna, S., Bompard, E.F., et al., Knowing power grids and understanding complexity science.
International Journal of Critical Infrastructures. 2015
Xie N., Torelli F., Bompard E., Vaccaro A., Dynamic compu<ng paradigm for comprehensive power flow analysis, IET
Generation, Transmission and Distribution, 2013.
BOMPARD E., HUANG T., WU Y. J., ETC., “Classification and trend analysis of threats origins to the security of power
systems”, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2013
Huang T., Voronca S.L., Purcarea A.A., Estebsari A., Bompard E., Analysis of Chain of Events in Major Historic Power
Outages. Adv. in Electrical and Computer Engineering, 2014
Xie, N., Torelli, F., Bompard, E., Vaccaro, A. A graph theory based methodology for optimal PMUs placement and multiarea
power system state estimation. Electric Power Systems Research, 2015
Trasmissione e Super Grid
Analisi della sicurezza e vulnerabilità delle reti di trasmissione
Studio della sicurezza e vulnerabilità delle reti di trasmissione per mezzo di complex networks, simulazione ad agenti,
teoria dei giochi, simulazioni elettriche.
Bompard, E., Luo, L., Pons, E. A perspective overview of topological approaches for vulnerability analysis of power
transmission grids. International Journal of Critical Infrastructures. 2015
XUE F., HUANG T., BOMPARD E., MASERA, M. “The structural dimensions in the security of power transformation
systems”, Infranomics: Sustainability, Engineering Design And Governance, SPRINGER, 2014
MASERA M., BOMPARD E., MENGOLINI A., FULLI G., DUM R., TABARA J. (editors), SYSTEMS SCIENCE AND ENERGY
SYSTEMS, LUXEMBOURG, Office for Official Publications of the European Communities, 2013
BOMPARD E, HUANG T., CONTROL OF INTERCONNECTED NETWORKS, Monitoring, Control and Protection of
Interconnected Power Systems, Häger, Ulf, Rehtanz, Christian, Voropai, Nikolai (Eds.), Springer, 2014
GÖRNER K., BOMPARD E., HUANG T. ETC., “Monitoring Technologies”. Monitoring, Control and Protection of
Interconnected Power Systems, C. REHTANZ, N. VOROPAI, EDS, SPRINGER, 2014,
BOMPARD E., HUANG T., “A conceptual framework for simulating the coordinated control over interconnected power
systems”, Monitoring, Control and Protection of Interconnected Power Systems, C. REHTANZ, N. VOROPAI, EDS,
SPRINGER, 2014
Trasmissione e Super Grid
Analisi della sicurezza e vulnerabilità delle reti di trasmissione
Studio della sicurezza e vulnerabilità delle reti di trasmissione per mezzo di complex networks, simulazione ad agenti,
teoria dei giochi, simulazioni elettriche.
HUANG T., PURCAREA A. A., VORONCA S. L., CREMENESCU M., WU Y. J., “General overview on the societal and technical
impacts of blackouts”, Acta Electrotehnica Special Issue Proc. 5th Int. Conf. of Modern Power Systems MPS 2013
HUANG T., VORONCA S. L., PURCAREA A. A., VORONCA M. M., “Changing Paradigms in Power System: New Threats And
Opportunities”, The 6th Int. Conf. of Management and Industrial Engineering, 2014
HUANG T., VORONCA S. L., PURCAREA A. A., WU Y. J., “A framework to rank threats against power systems security, 5th
Int. Symp. on Electrical Engineering and Energy Converters,2013
HUANG T., VORONCA S. L., PURCAREA A. A., ESTEBSARI A., “Challenges and Necessities of Vulnerability Assessment for
Power Systems Infrastructures”, 5th Int. Symp. on Electrical Engineering and Energy Converters,2013
VORONCA S. L., VORONCA M. M, HUANG T., PURCAREA A. A., “Applying The Analytic Hierarchy Process to Rank Natural
Threats to Power System Security”, scientific bulletin, University Politehnica of Bucharest, Series C Electrical Engineering
and Computer Science (Accepted)
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Trasmissione e Super Grid
Problemi di pianificazione in condizioni di incertezza
Molti problemi riguardanti la pianificazione e la gestione dei sistemi elettrici di potenza devono tener conto di condizioni di
incertezza. Nella letteratura scientifica, la teoria della massimizzazione dell'utilità attesa è stata ampiamente utilizzata per
risolvere tali problemi. Tuttavia, è stato dimostrato che le persone, nella realtà, si discostano dalla massimizzazione
dell'utilità attesa e la Prospect Theory è in grado di descrivere i comportamenti reali dei decisori. Le due teorie (la teoria
dell'utilità attesa e la Prospect Theory) sono state messe a confronto in maniera critica sia dal punto di vista teorico che
attraverso la soluzione di importanti problemi nell’ambito dei sistemi elettrici, con l'obiettivo di delineare la diversità di
comportamento (e quindi, di decisione finale) del “decision maker” ideale (che decide secondo la massimizzazione
dell'utilità attesa) e del “decision maker” reale (descritto dalla Prospect Theory).
•G. Carpinelli, A. Russo, Behavioral perspec<ve of power systems’ decision makers, Interna<onal Journal of Electrical Power
and Energy Systems, Vol. 58, June 2014, pp. 111–119, doi: 10.1016/j.ijepes.2014.01.002
Distribuzione e Smart Grid
Le Smart Grid come sistema Multi-Layer complesso
Obiettivo della ricerca è la formalizzazione della struttura multilayer delle Smart grids e la sua simulazione per mezzo di
sistemi ad agenti abbinati a simulatori del layer fisico.
HAN B, BOMPARD E., PROFUMO F. XIA Q., PATHS TOWARD SMART ENERGY: A FRAMEWORK FOR COMPARISON OF THE
EU AND CHINA ENERGY POLICY, IEEE TRANS. ON SUSTAINABLE ENERGY, 2014
Bompard E.F., Han B., Market-based control in emerging distribu<on system opera<on, IEEE Trans. on Power Delivery,
2013
Bompard E., Han B., Masera M., Pons E., “Smart Grid as Multi-layer Interacting System for Complex Decision Makings”,
Chapter of the book “Networks of Networks: the last Frontier of Complexity”, G. D’Agostino and A. Scala (eds.), Networks
of Networks: The Last Frontier of Complexity, Understanding Complex Systems, Springer, 2014
Distribuzione e Smart Grid
Analisi delle reti elettriche di distribuzione
Nell’ambito del progetto europeo SiNGULAR, sono stati sviluppati programmi di calcolo per l’analisi delle reti di
distribuzione, la soluzione del load-flow probabilistico con incertezza delle curve di carico e generazione nel tempo e
correlazioni tra le variabili casuali. E’ stata implementata una routine che converte i dati di ingresso, forniti con cadenza
qualsiasi, in un insieme di punti a cadenza regolare. E’ stata inoltre condotta un’analisi volta a identificare reti di
distribuzione rappresentative per il modello inglese.
•A. Mazza, G. Chicco, E. Bakirtzis, A. Bakirtzis, A. De Bonis, J.P.S. Catalão, Power Flow Calcula<ons for Small Distribu<on
Networks under Time-Dependent and Uncertain Input Data, 2014 IEEE PES Transmission & Distribution, Chicago, IL, 14-17
April 2014.
•G. Chicco, V. Cocina, A. Mazza, F. Sper<no, Data Pre-Processing and Representa<on for Energy Calcula<ons in Net
Metering Conditions, IEEE EnergyCon 2014, Dubrovnik, Croatia, 13-16 May 2014, pp. 413–419
•G. Chicco, A. Mazza, A. Russo, V. Cocina, F. Sper<no, Probabilis<c harmonic power flow calcula<ons with uncertain and
correlated data, chapter 3 of the book J.P.S. Catalão (ed.), “Smart and Sustainable Power Systems: Operations, Planning,
and Economics of Insular Electricity Grids”, ISBN 9781498712125.
•V. Rigoni, L.F. Ochoa, G. Chicco, A. Navarro-Espinosa, T. Gozel, Representa<ve Residen<al LV Feeders: A case study for the
North West of England, IEEE Trans. on Power Systems, in stampa
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Distribuzione e Smart Grid
Integrazione in rete di risorse distribuite
Sono stati trattati l’interfacciamento in rete di un sistema di produzione di energia dalle onde marine, le caratteristiche di
un sistema di conversione dell’energia con accumulo utilizzato come generatore sincrono virtuale per riprodurre un
comportamento simile a quello delle macchine rotanti, e l’impiego nella soluzione dei problemi delle reti di distribuzione di
una nuova tecnica di calcolo basata sulla trasformazione dei vincoli algebrici in equazioni differenziali con introduzione di
una dinamica artificiale
•F. De Bosio, M. Pastorelli, A. Mazza, G. Chicco, G. Bracco, E. Giorcelli, G. Ma]azzo, M. Raffero, Sea-wave power converter
modeling for fault conditions analysis, IEEE PowerTech 2015, Eindhoven, The Netherlands
•S. Rubino, A. Mazza, G. Chicco, M. Pastorelli, Advanced Control of Inverter-interfaced Genera<on Behaving as a Virtual
Synchronous Generator, IEEE PowerTech 2015, Eindhoven, The Netherlands
•A. De Bonis, J.P.S. Catalão, A. Mazza, G. Chicco, A review on the dynamic analysis of weak distribu<on networks, 49th
International Universities' Power Engineering Conference (UPEC 2014), Cluj-Napoca, Romania, 2 - 5 September 2014, doi:
10.1109/UPEC.2014.6934820
•F. Torelli, P. Montegiglio, A. De Bonis, J.P.S. Catalão, G. Chicco, A. Mazza, A new approach for solving DAE systems applied
to distribution networks, 49th International Universities' Power Engineering Conference (UPEC 2014), Cluj-Napoca,
Romania, 2 - 5 September 2014, doi: 10.1109/UPEC.2014.6934736
Distribuzione e Smart Grid
Ottimizzazione delle reti di distribuzione
E’ stata analizzata la riconfigurazione ottimale delle reti a minime perdite, utilizzando diversi algoritmi ed evidenziando la
possibilità di eseguire una riconfigurazione intragiornaliera in parti della giornata definite a priori o identificate dal
programma di calcolo
•A. Mazza, G. Chicco, H. Andrei and M. Rubino, Determina<on of the Relevant Time Periods for Intra-Day Distribu<on
System Minimum Loss Reconfiguration, Intern. Trans. on Electrical Energy Systems, in stampa
•M. Rubino, H. Andrei, A. Mazza, G. Chicco, Ranking the Radial Configura<ons for Minimum Losses Distribu<on System
Reconfiguration. Part 1: Benchmark Results, Scientific Bulletin of the Electrical Eng. Faculty, Valahia University of
Targoviste, Year 14, No.1 (25) 23-28
•M. Rubino, A. Mazza, H. Andrei, G. Chicco, Ranking the Radial Configura<ons for Minimum Losses Distribu<on System
Reconfiguration. Part 2: Intra-day Time-domain Assessment, Scientific Bulletin of the Electrical Eng. Faculty, Valahia
University of Targoviste, Year 14, No.1 (25) 29-34
•I. Coroama, G. Chicco, M. Gavrilas, A. Russo, Distribu<on System Op<misa<on with Intra-day Network Reconfigura<on and
Demand Reduction Procurement, Electric Power Systems Research, Vol. 98, May 2013, pp. 29–38
•A. De Bonis, J.P.S. Catalão, A. Mazza, G. Chicco, F. Torelli, A Novel Op<miza<on Algorithm Solving Network Reconfigura<on,
18th Power Systems Computation Conference, 18-22 August 2014, Wroclaw, Poland, doi: 10.1109/PSCC.2014.7038421
Distribuzione e Smart Grid
Riconfigurazione ottimale multiobiettivo
Sono stati esaminati diversi tipi di riconfigurazione ottimale multi-obiettivo che impiegano metodi deterministici (epsilonconstrained) o probabilistici, illustrandone i principi ed evidenziando aspetti di codifica delle informazioni, trattamento dei
vincoli, radialità della rete, criterio di arresto.
•A. Mazza, G. Chicco and A. Russo, Op<mal mul<-objec<ve distribu<on system reconfigura<on with mul< criteria decision
making-based solution ranking and enhanced genetic operators, International Journal of Electrical Power & Energy
Systems, Vol. 54, January 2014, pp. 255–267, doi: 10.1016/j.ijepes.2013.07.006.
•N.G. Paterakis, A. Mazza, S.F. Santos, O. Erdinc, A.G. Bakirtzis, G. Chicco, J.P.S. Catalão, Mul<-Objec<ve Reconfigura<on of
Radial Distribution Systems using Reliability Indices, IEEE Trans. on Power Systems, in stampa.
•A. Mazza, G. Chicco, A. Russo, Comparison of mul<-objec<ve op<miza<on approaches for distribu<on system
reconfiguration, IEEE PowerTech 2013, Grenoble, France, 16-20 June 2013, doi: 10.1109/PTC.2013.6652482.
•G. Chicco, A. Mazza, An Overview of the Probability-based Methods for Op<mal Electrical Distribu<on System
Reconfiguration, Proc. 4th Int. Symposium on Electrical and Electronics Engineering (ISEEE), Galati, Romania, 10-12
October 2013, doi:10.1109/ISEEE.2013.6674382
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Distribuzione e Smart Grid
Analisi e caratterizzazione del carico elettrico
E’ stata impiegata una nuova tecnica di Ant Colony Clustering per categorizzare le utenze sulla base della forma dei prelievi,
con risultati dipendenti da un modello di centroidi stabilito in partenza. Nell’ambito del progetto SHAPE è stato realizzato
(con Enel Distribuzione ed Exeura s.r.l.) un portale che permette vari tipi di analisi dei dati provenienti dai contatori
•A. Notaristefano, G. Chicco, F. Piglione, Data size reduc<on with symbolic aggregate approxima<on for electrical load
pattern grouping, IET Gener. Transm. Distrib., Vol. 7, No. 2, February 2013, pp. 108–117, doi: 10.1049/iet-gtd.2012.0383
•G. Chicco, O.-M. Ionel, R. Porumb, Electrical Load PaPern Grouping Based on Centroid Model with Ant Colony Clustering,
IEEE Trans. on Power Systems, Vol. 28, No. 2, May 2013, pp. 1706–1715, doi: 10.1109/TPWRS.2012.2220159
•G. Chicco, O.-M. Ionel, R. Porumb, Forma<on of Load PaPern Clusters Exploi<ng Ant Colony Clustering Principles, IEEE
EuroCon 2013, Zagreb, Croatia, 1-4 July 2013, pp. 1460–1467, doi:10.1109/EUROCON.2013.6625170
•D. Labate, P. Giubbini, G. Chicco, M. EPorre, SHAPE: A new Business Analy<cs web pla^orm for ge]ng insights on
electrical load patterns, CIRED Workshop “Challenges of implementing active distribution system management”, Rome,
Italy, 11-12 June 2014, Paper 0354
•D. Labate, P. Giubbini, G. Chicco, F. Piglione, SHAPE: The load predic<on and non-technical losses modules, CIRED 2015,
Lyon, France, 15-18 June 2015, paper 1087
Distribuzione e Smart Grid
Studio statistico dei carichi elettrici residenziali aggregati
E’ stato condotto uno studio dedicato alla caratterizzazione delle utenze aggregate residenziali, evidenziando le proprietà
statistiche dell’aggregato al variare del numero di utenti e del passo temporale impiegato per la rappresentazione dei dati.
•I.A. Sajjad, G. Chicco, R. Napoli, Probabilis<c genera<on of <me-coupled aggregate residen<al demand paPerns, IET
Gener. Transm. Distrib., Vol. 9, No. 9, 2015, pp. 789–797, doi: 10.1049/iet-gtd.2014.0750.
•I.A. Sajjad, G. Chicco, R. Napoli, A Sta<s<cal Analysis of Sampling Time and Load Varia<ons for Residen<al Load
Aggregations, 11th International Multi Conference on Systems, Signals and Devices (SSD), 11-14 February 2014,
Castelldefels-Barcelona, Spain, doi:10.1109/SSD.2014.6808851.
•I.A. Sajjad, G. Chicco, R. Napoli, Effect of Aggrega<on Level and Sampling Time on Load Varia<on Profile - A Sta<s<cal
Analysis, 17th IEEE Mediterranean Electrotechnical Conference, Beirut, Lebanon, 13-16 April 2014, pp. 208-212, doi:
10.1109/MELCON.2014.6820533. Best paper finalist award.
•I.A. Sajjad, G. Chicco, R. Napoli, A Probabilis<c Approach to Study the Load Varia<ons in Aggregated Residen<al Load
Patterns, 18th Power Systems Computation Conference (PSCC), 18-22 August 2014, Wroclaw, Poland,
doi:10.1109/PSCC.2014.7038105.
•I.A. Sajjad, G. Chicco, R. Napoli, Demand Flexibility Time Intervals for Aggregate Residen<al Load PaPerns, IEEE PowerTech
2015, Eindhoven, The Netherlands, 29 June - 2 July 2015.
Distribuzione e Smart Grid
Event-driven energy metering
Una recente attività svolta in collaborazione con l’Istituto Superiore Mario Boella (ISMB) di Torino e con il produttore di
contatori TeamWare s.r.l. riguarda lo studio delle caratteristiche e delle potenzialità di un nuovo sistema di misura
dell’energia elettrica ad eventi basato sulla sintesi delle informazioni riguardanti il consumo costruita tenendo conto del
verificarsi di ue tipi di eventi (variazione tra valori successivi, oppure variazione di energia accumulata). Il sistema di misura
innovativo è stato realizzato da TeamWare s.r.l.
•M. Simonov, H. Li, G. Chicco, Gathering Process Data in Low Voltage Systems by Enhanced Event-Driven Metering, IEEE
Systems Journal (ISSN 1932-8184), doi: 10.1109/JSYST.2015.2390073, in stampa.
•M. Simonov, G. Chicco, G. ZanePo, Knowledge Representa<on for Event-Driven Metering, The 9-th Interna<onal
Conference on Complex, Intelligent, and Software Intensive Systems (CISIS-2015), July 8-10 July 2015, Blumenau, Brazil.
•M. Simonov, G. Chicco, G. ZanePo, Exploi<ng Event-Driven Metering to Enable Enhanced Knowledge of Electrical Energy
Uses, 15th IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering (EEEIC 2015), Rome, Italy, 10-13 June
2015.
•M. Simonov, Gianfranco Chicco, Underlying concepts for event-driven energy metering, The first IEEE Interna<onal
Conference on Event-Based Control, Communication, and Signal Processing (EBCCSP 2015) Krakow, Poland, 17-19 June
2015
Relazione scientifica 2013-2015
Distribuzione e Smart Grid
Pianificazione ottimale dei filtri attivi nelle reti elettriche di distribuzione
L’attività ha riguardato la pianificazione dei sistemi di filtraggio attivo in un sistema di distribuzione con convertitori statici.
Una procedura di natura euristica, che include analisi di trade-off, è stata proposta ed applicata per la soluzione del
problema multi-obiettivo.
•G. Carpinelli, A. Russo, P. Varilone, Ac<ve filters: a mul<-objec<ve approach for the op<mal alloca<on and sizing in
distribution networks, Proceedings of 2014 International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation
and Motion (SPEEDAM), Ischia (Italy), June 18-20, 2014, ISBN: 978-1-4799-4749-2/14, pp. 1201-1207, doi:
10.1109/SPEEDAM.2014.6872011
Distribuzione e Smart Grid
Analisi dei sistemi elettrici dissimmetrici
L’attività ha riguardato il problema del dimensionamento e allocazione dei condensatori e dei regolatori serie di tensione
nei sistemi elettrici di distribuzione.
•G. Carpinelli, C. Noce, A Russo, P. Varilone, Alloca<on of capacitors and voltage regulators in unbalanced distribu<on
systems: a multi-objective problem in probabilistic frameworks, International Journal of Emerging Electric Power Systems,
Vol. 15, no. 6, November 2014, pp. 557-568, doi: 10.1515/ijeeps-2014-0106.
•G. Carpinelli, C. Noce, A. Russo, P. Varilone, A probabilis<c approach for op<mal capacitor placement in a distribu<on
system using simultaneous perturbation stochastic approximation, Proceedings of 23st International Conference on
Electricity Distribution (CIRED 2015), Lyon (France), 15-18 June 2015, paper 0147.
Distribuzione e Smart Grid
Metodi probabilistici per l'analisi a regime dei sistemi elettrici
L'attività ha riguardato il problema della stabilità della tensione nei sistemi dissimmetrici e il problema della stima dei livelli
di inquinamento armonico in sistemi elettrici “multiconvertitori” attraverso il metodo Point Estimate.
•G. Carpinelli, P. Caramia, P. Varilone, A. Russo, Voltage Stability in Unbalanced Power Systems: a new Complementarity
Constraints-based approach, accettato per la pubblicazione su IET Generation, Transmission & Distribution.
•P. Caramia, A. Russo, P. Varilone, Point es<mate schemes for probabilis<c harmonic power flow, Proceedings of 16th IEEE
International Conference on Harmonics and Quality of Power (ICHQP 2014), Bucharest (Romania), May 25-28, 2014, pp. 1923, article number 6842890, ISBN: 978-1-4673-6487-4/14, doi: 10.1109/ICHQP.2014.6842890.
Relazione scientifica 2013-2015
Distribuzione e Smart Grid
Gestione ottimale di una microrete
L’attività ha riguardato la scelta della strategia ottimale per la gestione di una microrete caratterizzata dalla presenza di
data center, oltre a quella di stazioni di ricarica dei veicoli elettrici e generazione distribuita. Le strategie proposte, basate
su un obiettivo singolo, permettono di gestire le risorse disponibili al fine di minimizzare i costi, migliorare la power quality
o massimizzare il risparmio energetico. Il problema della gestione ottimale di una microrete è stato anche affrontato
considerando la possibilità di applicare tecniche di demand side management.
•S. Khormali, F. MoPola, A. Russo, Single-Objec<ve Approaches for Microgrid Scheduling in the presence of Plug-in Vehicle
Fleets and Datacenters, Proceedings of 2015 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies (ISGT2015), 18-20 February
2015, doi: 10.1109/ISGT.2015.7131792.
•G. Ferruzzi, G. Gradi<, F. Rossi, A. Russo, Op<mal Opera<on of a Residen<al Microgrid: The Role of Demand Side
Management, Intelligent Industrial Systems, Vol. 1, no. 1, June 2015, pp. 61-82, doi: 10.1007/s40903-015-0012-y.
Distribuzione e Smart Grid
Ripartizione della corrente di guasto tra gli impianti di terra di sottostazioni MT/BT interconnessi attraverso conduttori di
terra
L’attività di estinzione incendi che prevede l’utilizzo di getti d’acqua richiede normalmente che l’impianto elettrico della
struttura coinvolta non abbia parti in tensioni. Se l’incendio coinvolge generatori fotovoltaici, la totale disalimentazione
dell’impianto non è facilmente realizzabile. L’attività di ricerca è volta a determinare la distanza di sicurezza tra i pannelli
fotovoltaici e l’operatore che permette di svolgere l’attività in sicurezza. Per raggiungere l’obiettivo si sono realizzate delle
prove sperimentali al fine di determinare la corrente che fluisce attraverso il getto d’acqua prodotto dalle lance più
frequentemente utilizzate dal Corpo dei Vigili del Fuoco.
• Tommasini,R., Pons, E., Palamara, F., Turturici, C., Colella, P., “Risk of electrocution during fire suppression activities
involving photovoltaic systems”, Fire Safety Journal, article in press, Elsevier,
http://dx.doi.org/10.1016/j.firesaf.2014.05.008
Distribuzione e Smart Grid
Simulazione real time di reti di distribuzione dell’energia elettrica
Gli obiettivi della ricerca sono la modellazione e la simulazione real time di reti di distribuzione dell’energia elettrica attive,
nelle quali sono presenti utenti passivi, generazione distribuita e prosumers. A tal fine è in corso lo sviluppo del modello
dei componenti della rete e dei prosumers. Ulteriore obiettivo è la realizzazione di una rete di simulatori real time
interconnessi, in modo da suddividere la simulazione su più macchine, localizzate in diverse sedi remote. In particolare
verranno collegati fra loro per realizzare una co-simulazione i simulatori del Politecnico di Torino, del Joint Research Center
della Comunità Europea di Petten e di Ispra e dell’ Università di Aachen RWTH
Relazione scientifica 2013-2015
Utilizzazione
Classificazione dei luoghi con pericolo di esplosione per presenza di gas o vapori infiammabili
La classificazione dei luoghi con pericolo di esplosione è storicamente un argomento di competenza elettrica. Il nostro
gruppo di lavoro svolge da anni ricerca in questo settore. Negli anni 2012 – 2014 ci si è in particolare occupati della
determinazione dell’estensione delle zone pericolose sia in ambienti aperti che in ambienti chiusi, nel caso di emissioni di
gas sotto forma di getti e nel caso di emissione da pozze di liquidi infiammabili. Si è inoltre svolta un’analisi comparativa
delle diverse normative che trattano l’argomento in ambito internazionale.
• Tommasini R., Pons E., Palamara F., “Area classification for explosive atmospheres: comparison between European and
North American approaches.” In: Proceedings of the 60th Annual IEEE Petroleum and Chemical Industry Technical
Conference, Chicago - Illinois - USA, 23-26 Ottobre 2013.
• Tommasini, R., Palamara, F., Pons E.,” Hazardous areas extension in explosive atmospheres caused by free gas jets”,
Proceedings of the 43rd ESReDA Seminar on Land Use Planning and Risk-Informed Decision Making - Aménagement du
Territoire et Prise de Décision en Maitrise de Risques, October 21-23, 2012.
• R. Tommasini, “The classification of hazardous areas where explosive gas atmospheres may be present”. Safety Science Elsevier Volume 58, October 2013, Pages 53–58. DOI 10.1016/j.ssci.2013.03.010
Altri temi
Analisi della sicurezza di sistemi energetici integrati
Questa attività di ricerca è focalizzata sull’inquadramento e sulla modellazione per l’analisi di sicurezza dei sistemi
energetici integrati, a partire dalle fonti primarie fino alle infrastrutture. Lo studio è condotto considerando l’adeguatezza e
la disponibilità delle fonti primarie, valutando i corridoi di trasmissione e trasporto, fino alla loro consegna per la
conversione. Vengono inoltre considerati le reti di trasmissione, i mercati e le relative politiche e regolamentazioni.
L’analisi di sicurezza geopolitica basata su strumenti di visualizzazione è stato l’argomento più interessante.
Han, B., Bompard, E., Profumo, F., Xia, Q., Paths toward smart energy: A framework for comparison of the EU and China
Energy Policy. IEEE Transactions on Sustainable Energy, 2014
Bompard, E., Masera, M., Nuttall, W.J., High tension electricity. New multi-scale complexities in the electricity system.
Technological Forecasting and Social Change, 2014
Relazione scientifica 2013-2015
Progetti
Nome
SIRRCE
Responsabile scientifico
Ente finanziatore
Breve descrizione
Roberto Napoli
Ricerca di Sistema
SIstema per la Razionalizzazione energe<ca Residenziale con
Condizionamento Estivo
Sedi partner
B<cino (capofila), Università di Roma, Università di Palermo, Università di Salerno,
Università di L’Aquila
Altre info
(vuoto)
Nome
METERGLOB
Responsabile scientifico
Ente finanziatore
Breve descrizione
Roberto Napoli
Ricerca di Sistema
Contributo delle masse estranee estese alla rete di terra globale
Sedi partner
ENEL Distribuzione (capofila), Università di Roma, Università di Palermo, Politecnico di Bari,
IMQ
Altre info
(vuoto)
Nome
SiNGULAR (Smart and Sustainable Insular Electricity Grids Under Large-Scale Renewable
Integration)
Gianfranco Chicco
Commissione Europea (EU FP7 Collaborative Project)
Il progetto SiNGULAR, iniziato il 1 dicembre 2012 e avente durata triennale, studia gli
effetti dell'integrazione delle fonti di energia rinnovabile e della gestione della domanda
nella pianificazione e nell'esercizio di reti elettriche nelle isole, a diversi livelli di ricerca e
implementazione (dagli algoritmi di calcolo per l'analisi e l'ottimizzazione dei sistemi alle
considerazioni per l'aggiornamento dei codici di rete).
Responsabile scientifico
Ente finanziatore
Breve descrizione
integrazione del
Sedi partner
UNIVERSIDADE DA BEIRA INTERIOR - UBI (Portugal) SMARTWATT - ENERGY SERVICES, SA SMARTWATT (Portugal) EDA - ELECTRICIDADE DOS ACORES SA - EDA (Portugal)
ARISTOTELIO PANEPISTIMIO THESSALONIKIS - AUTH (Greece) DIACHEIRISTIS ELLINIKOU
DIKTYOU DIANOMIS ELEKTRIKIS ENERGEIAS AE - HEDNO
(Greece)
UNIVERSIDAD DE CASTILLA-LA MANCHA - UCLM (Spain) INSTITUTO TECNOLOGICO DE
CANARIAS, S.A. - ITC (Spain) CONCEPTO SOCIOLOGICO SL - CS (Spain) POLITECNICO DI
TORINO - POLITO (Italy) WAVE FOR ENERGY SRL - W4E (Italy) COMUNE DI PANTELLERIA PANTELLERIA (Italy) AGENZIA NAZIONALE PER LE NUOVE TECNOLOGIE,L'ENERGIA E LO
SVILUPPO ECONOMICO SOSTENIBILE - ENEA (Italy) ALSTOM (SCHWEIZ) AG - ALSTOM
(Switzerland) UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCURESTI - UPB (Romania) SOCIETATEA
COMERCIALA DE DISTRIBUTIE SI FURNIZARE A ENERGIEI ELECTRICE - ELECTRICA SA ELECTRICA (Romania) INTELEN SERVICES LIMITED - INTELEN (Cyprus)
Altre info
Le attività del progetto comprendono il calcolo dei flussi di potenza tenendo conto della
Relazione scientifica 2013-2015
Nome
SHAPE
Responsabile scientifico
Ente finanziatore
Breve descrizione
Gianfranco Chicco
ENEL Distribuzione SpA
Il progetto SHAPE, iniziato a dicembre 2011 e in corso di completamento, si articola in
attività di ricerca industriale (svolte dal Politecnico di Torino) e di sviluppo industriale
(svolte da Exeura) riferite all'elaborazione dei dati misurati da ENEL per utenti elettrici di
Bassa Tensione.
Sedi partner
Politecnico di Torino (Dipartimento Energia), Exeura SpA
Altre info
La fase di ricerca industriale riguarda lo sviluppo di procedure di clustering per la
Nome
e-HIGHWAY2050
Responsabile scientifico
Ente finanziatore
Breve descrizione
(vuoto)
Seventh Framework Programme 2007/2013 (Theme: ENERGY.2012.7.2.1, Planning for
Modular Development Plan of the Pan-European Transmission System 2050
Sedi partner
in collaborazione con ENSIEL
Altre info
(vuoto)
Nome
Assessment of topological vulnerability of infrastructural systems based on extended
complex network techniques
Ettore
Next Generation Infrastructure Foundation, the Netherlands (EU).
L’obiettivo del progetto è l’utilizzo di metodi di analisi topologica al fine di individuare e
valutare le vulnerabilità delle reti elettriche. Nel corso del progetto è stato utilizzato un
approccio topologico “esteso” che unisce alle classiche metriche topologiche alcune
caratteristiche peculiari dei sistemi elettrici.
Responsabile scientifico
Ente finanziatore
Breve descrizione
Sedi partner
•Joint Research Center of the European Commission, Ins<tute for Energy (JRC), PePen – EU
•Universit Pompeu Fabra, The Complex System Lab (UPF), Barcellona, SP – EU
•The University of Vermont, College of Engineering and Mathema<cal Sciences (UV),
Burlington, VT, USA
Altre info
(vuoto)
Relazione scientifica 2013-2015
Nome
SESAME - Securing the European electricity supply against malicious and accidental threats
Responsabile scientifico
Ente finanziatore
Breve descrizione
Ettore
European Commission – FP7
L’obiettivo del progetto SESAME è lo sviluppo di un “Decision Support System” (DSS) per la
protezione del sistema elettrico europeo. Il DSS è stato implementato in un software
prototipale che è stato poi applicato a due reti di test: la rete di trasmissione austriaca e la
rete di trasmissione romena. Grazie a queste due applicazioni è stato possibile valutare il
DSS dal punto di vista di un regolatore e dal punto di vista di un TSO.
Sedi partner
•Energy Ins<tute at the J.Kepler University Linz (EI-JKU), Linz, Austria
•INDRA Sistemas SA (INDRA), Spain
•Heriot WaP University (HWU), United Kingdom
•Durham University (UDUR), United Kingdom
•E-Control (Ectrl), Austria
•DeloiPe (Delo), Spain
•TU DelJ (TUD), The Netherlands
•Transelectrica (TrEI), Romania
•Kudos Research (Kudos), United Kingdom
•Joint Research Centre – Ins<tute for Energy and Transport (JRC), EU
Altre info
(vuoto)
Nome
Prospective applications of the complex network methodologies to the security of power
transmission systems
Ettore Bompard
Joint Research Center of the European Commission (EU), Institute for the Protection and
L’obiettivo del progetto consiste nell’esplorazione della possibilità di applicare tecniche
legate ai sistemi complessi alla valutazione della vulnerabilità della rete elettrica europea.
Responsabile scientifico
Ente finanziatore
Breve descrizione
Sedi partner
n.d.
Altre info
(vuoto)
Relazione scientifica 2013-2015
Nome
FLEXMETER - Flexible smart metering for multiple energy vectors with active prosumers
Responsabile scientifico
Ente finanziatore
Breve descrizione
Enrico Macii
European Commission – H2020
L’obiettivo del progetto FLEXMETER è lo sviluppo di architettura di smart metering
flessibile, multi-utility (acqua, gas, teleriscaldamento, energia elettrica), per fornire servizi
avanzati agli utenti finali, ai gestori delle reti di distribuzione, ai retailer, ecc. L’architettura
proposta sarà successivamente realizzata in due dimostratori, a Torino (sulla rete IREN) e a
Malmo (sulla rete EoN).
Sedi partner
•Politecnico di Torino,Italy
•Iren Energia S.p.A., Italy
•ST Microelectronics Italy, Italy
•Telecom Italia, Italy
•RWTH Aachen Technical University, Germany
•Ins<tut polytechnique de Grenoble, France
•Joint Research Centre – Ins<tute for Energy and Transport, EU
•Universitatea Politehnica din Bucures<, Romania
•Siveco, Romania
•Università di Bologna, Italy
•E.On, Sweden
Altre info
(vuoto)
Relazione scientifica 2013-2015
Laboratori
Laboratorio Sistemi Elettrici per l'Energia
(vuoto)
(vuoto)
Relazione scientifica 2013-2015
Didattica
Corso
Economia e gestione competitiva dei sistemi elettrici
CFU
10
CdL
Ingegneria Elettrica
Impianti elettrici e sicurezza
12
Ingegneria Elettrica
Progettazione di Impianti elettrici
2
Ingegneria Elettrica
Sistemi Elettrici Industriali
8
Ingegneria Gestionale
Impianti elettrici 01BGAMH
5
INGEGNERIA EDILE - TORINO
Progettazione di Impianti elettrici
8
Ingegneria Elettrica
Impianti elettrici
6
Ingegneria Meccanica
Distribuzione e utilizzazione dell'energia elettrica
10
Ingegneria Elettrica (Laurea Magistrale)
Generazione fotovoltaica ed eolica di energia elettrica
6
Ingegneria Elettrica
Power generation from renewable energy sources
6
Ingegneria Energetica