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Docente
FABRIZIO GIULIO LUCA PILO (Tit.)
Periodo
Secondo Semestre 
Modalità d'Erogazione
Convenzionale 
Lingua Insegnamento
INGLESE 



Informazioni aggiuntive

Corso Percorso CFU Durata(h)
[70/90]  COMPUTER ENGINEERING, CYBERSECURITY AND ARTIFICIAL INTELLIGENCE [90/00 - Ord. 2018]  PERCORSO COMUNE 2 20

Obiettivi

Conoscenza e capacità di comprensione
conoscenza approfondita e comprensione degli aspetti teorici e modellistici delle smart grid
•Conoscenza e capacità di comprensione applicate
capacità di analizzare una smart grid con riferimento alle problematiche di comunicazione e cybersecurity
•Autonomia di giudizio
capacità di valutare la corretta protezione di un sistema di comunicazione per le smart grid
•Abilità comunicative
capacità di intraprendere delle discussioni tecniche le comunicazioni e la sicurezza delle smart grid
•Capacità di apprendere
capacità di apprendimento continuo, mediante la corretta interpretazione della bibliografia scientifica di settore e della normativa tecnica.

Prerequisiti

Le propedeuticità obbligatorie sono indicate nel Regolamento del Corso di Studi.
Sono necessarie competenze di Fisica 1 e 2, Elettrotecnica, Elettronica generale, Impianti Elettrici. Conoscenze di base in comunicazioni, reti e cybersecurity sono utili.

Contenuti

Introduction to Smart Grids What Is a Smart Grid; Clean Energy; Energy Management; Consumer Participation in Energy Management: Grid Modernization; Smart Grid Domains and Their Interconnections; Objectives of the Smart Grid Communication (1 hour)
Elements of Power Systems for Networking Practitioners Voltage, Current, Power, and Energy; Direct Current (DC) System, Alternating Current (AC) System; Power Generation; Transmission Systems; Distribution Systems; Faults, Circuit Breakers, Switches, and Reclosers. Distribution planning and operation (2 hours)
Elements of Communication Networking for Power System Practitioners Elements of Data Communication Networks; Links and Nodes, Connection-Oriented and Connectionless Services, Elements of Packet Communication; Classification of Networks; Protocols and Protocol Layers; OSI Reference Model; Practical Protocol Layering in Network; Standards and Products; Networking Technologies; Protocol Emulation, Tunneling, Encapsulation, and Gateways; Networking Standards (2 hours)
Conventional Applications in Utility Operations Distribution Management and Transmission Management; SCADA, Teleprotection; CCTV; Mobile workflow communication; Business voltage and data. (1 hours)
Smart Grid Applications Advanced Metering Infrastructure (AMI; Smart Meter Measurements; Networking for AMI; Smart Meter Standards; Distribution Automation (DA); Networking for DA; Distributed generation; Distributed Storage; Electric Vehicles (EVs); Home Area Networks (HANs); Microgrids; Retail Energy Markets; Demand Response; Wide Area Situational Awareness and Synchrophasors; Synchrophasors; PMUs in Distribution Systems; Flexible AC Transmission System (FACTS9, Dynamic Line Rating (DLR) (3hours)
Communication Network Architecture for the Smart Grid Architecture Framework: Core-Edge Architecture; Smart Grid Network Protocols; Smart Grid Domains and Smart Grid Communication Network; Wide Area Network; WAN Architecture; WAN over Network Service Provider Networking Service; Local Traffic Aggregation; Field Area Networks; Logical End-to-End Connectivity (A Few Examples) (3 hours)
An Overview of Smart Grid Network Design Process An Overview of the Network Design Process; Network Traffic; Smart Grid Traffic; A Case Study: Smart Grid Bandwidth; Traffic Aggregation and Routing Architecture (1hours)
Network Security Importance of Smart Grid Security: Regulations, Standards, and Best Practices; Smart Grid Security Architecture; Security Zones: Transmission Zone; Distribution SCADA Zone; Distribution Non-SCADA Zone; Interconnect Zone; Additional Security-Related Operations (2 hours)
Smart Grid Data Management (1 hours)
Exercises Planning a smartgrid; Operation of a Microgrid (4 hours)

Metodi Didattici

le 20 ore di attività frontale saranno così divise:
n. 16 di lezioni frontali e 4 di esercitazioni in laboratorio mediante l'impiego di software specifici
Metodi e tecniche di interazione didattica in presenza:
1) Interazione tra docente e studente: Dialogo in aula sollecitato dal docente.
2) Comunicazione attraverso l’uso della posta elettronica e delle news nel sito www.diee.unica.it.
3) Comunicazione verbale durante il ricevimento.
4) Riunioni Teams

Interazione tra metodi e tecniche di insegnamento e di apprendimento:
Combinazione di didattica frontale, guidata, interattiva e con l'utilizzo di strumenti informatici e dei diversi supporti d'aula (video-proiezione e lavagna).

Metodi e tecniche di interazione didattica a distanza:
Interazione tra docente e studente: Comunicazione tramite piattaforma TEAMS

Verifica dell'apprendimento

Sono previste prove intermedie di valutazione con test scritti teorico/pratici. Le prove intermedie sono aperte agli studenti che seguono il corso o che lo hanno seguito in anni precedenti.

Le prove intermedie costituiscono un elemento di autovalutazione insieme alle esercitazioni d'aula; eventuali debiti formativi possono essere compensati nella prova finale senza pregiudicare la valutazione finale.

La valutazione di 18/30 viene conferita quando le conoscenze/competenze della materia sono almeno elementari, la valutazione di 30/30 con eventuale lode, quanto le conoscenze sono eccellenti.

La prova finale sarà costituita da un colloquio orale finalizzato alla valutazione della abilità comunicativa su specifici argomenti non trattati nelle prove intermedie svolte durante l'anno. Per gli studenti che non hanno svolto le prove intermedie, la prova finale prevede sempre la verifica delle conoscenze e della capacità di comprensione applicata mediante lo svolgimento di prove scritte ed esercizi mirati

Testi

Communication Networks for Smart Grids: Making Smart Grid Real
Kenneth C. Budka;Jayant G. Deshpande; Marina Thottan
Springer
Smart Grid: technology and applications
Janaka Ekanayake; Kithsiri Liyanage;Jianzhong Wu;
Akihiko Yokoyama; Nick Jenkins
WILEY

Altre Informazioni

Sono forniti agli studenti slide di lezione, testi di esame con svolgimento ed esercitazioni con traccia della soluzione.
Le lezioni saranno svolte usando tablet e lavagne elettroniche; la traccia delle lezioni, convertita in pdf, sarà disponibile al termine di ogni lezione. Saranno forniti software educational per l'esecuzione di esercitazioni e l'auto apprendimento.
Gli studenti lavoratori potranno svolgere on-line esercitazioni su tematiche specifiche con il supporto di un tutor o del docente del corso utilizzando la piattaforma TEAMS previo appuntamento concordato preventivamente.

Questionario e social

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