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CS Smart Grid 2.5-FDG
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@ -25,7 +25,10 @@ Pertanto, lo strumento supporta l'utilizzo del codice C++ nelle
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primitive usate per i modelli,
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in particolare strutture dati C++ esterne
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staticamente definite al momento della compilazione ed il collegamento
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di librerie C++ esterne.
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di librerie C++ esterne, come mostrato in Figura xxx per le librerie
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di risoluzione delle equazioni di flusso di potenza e del problema di
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ottimizzazione per trovare la migliore configurazione della Smart Grid
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a seguito di un cambiamento di stato.
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Tra i formalismi per la definizione dei modelli atomici, è stato
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scelto quello delle Stochastic Activity Network (SAN) [SM01], una
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@ -59,82 +62,51 @@ specifica topologia associata a ciascuna di esse (a
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differenza di quelle "common" o "local" che sono condivise tra tutte le
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istanze o solo locali a ciascuna di esse, rispettivamente).
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Figure 3.13 è il template di SAN atomica che rappresenta un generico
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generatore distribuito (DG) ed il suo ambiente esterno (usata da D per
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generare tutte le istanze dei DG presenti nella Smart Grid). In particolare
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esso modella la generazione di potenza attiva (P) e reattiva(Q), la
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previsione di potenza generata e l'errore di previsione, l'occorrenza
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dei fallimenti e le conseguenti azioni di ripristino.
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the generation of active and reactive power (gate WeatherChange and
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activity WPChange), the generation forecast and error (gates isWPset
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and ForecastError, activities WP NextSchedT and WPFore- castChange),
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the occurrence of failures and the recovery actions (at bottom and top
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right of the SAN ).
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Figura 3.13 è il template di SAN atomica MV_DS_SAN che rappresenta un
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generico generatore distribuito (DG) ed il suo ambiente esterno.
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In particolare
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esso modella la generazione di potenza attiva e reattiva (P e Q,
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tramite le porte WeatherChange e l'attività WPChange), la
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previsione di potenza generata e l'errore di previsione (tramite le
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porte isWPset e ForecastError, e le attività WP_NextSchedT and
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WPForecastChange), l'occorrenza dei fallimenti e le conseguenti azioni
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di ripristino (nella parte in basso ed in alto a destra di Figura
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3.13). Il posto UpdateEState è di tipo "dependency-aware" essendo
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condiviso tra ogni singola istanza di MV_DS_SAN e il sottomodello
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ESTATE_SAN.
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Figura 6.3 è il template di SAN atomica (con una sola istanza)
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che rappresenta i cambiamenti dello stato
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ESTATE_SAN che rappresenta i cambiamenti dello stato
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elettrico dell'infrastruttura EI (mediante la risoluzione delle
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equazioni di flusso di potenza) e la politica di controllo della
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tensione elettrica (tramite risoluzione di un problema di ottimizzazione)
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come descritta in Figura 2, condividendo posti (cioè SV) con tutte le
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altre istanze di template SAN.
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In dettaglio,
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i posti P, Q, V, Delta, F (flusso di potenza sulle
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linee), I (flusso di corrente sulle linee) rappresentano le grandezze
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elettriche di EI e sono SV condivise tra tutti i
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l'attività ScheduledVoltageCTRL rappresenta gli
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intervalli di tempo tra successivi inteventi del sistema di controllo
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del voltaggo (MVGC o LVGC, a seconda del livello MV o LV rappresentato
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dal modello).
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it shares places with all the other SAN template instances and it is
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responsible for the PFEs solution and the optimization problem.
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• ESTATE SAN, depicted in Figure 6.3, is responsible for the EI state
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estimation and the voltage control policy formalized by Algorithm
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1. The DARep approach replicates only once ESTATE SAN, producing
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ESTATESANSANDAREP0 depicted in Figure 6.4.
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Very briefly, SANs are a variant of Stochastic Petri Nets (SPN) with a graphical
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representation consisting of places, timed and instantaneous activities, and input
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and output gates. Activities are equivalent to transitions in SPN. The amount of time
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to complete a timed activity may be exponentially or nonexponentially distrib- uted.
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Cases can be associated to activities (represented graphically as circles on the right
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side of an activity) and permited to model uncertainty upon completion of an activity.
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The use of gates permits a greater flexibility in specifying enabling conditions and
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completion rules than simple SPN.
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The Mo ̈bius modeling framework and its supporting tool Mo ̈bius [3] are briefly recalled in the following.
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Our models are defined using the SAN formalism [28], a stochastic extension of Petri nets based
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on the following primitives: plain and extended places (blue and orange circles) represent
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SVs, timed and instantaneous activities (hollow and solid vertical bars) with linked input and output gates
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(triangles pointing left or right) represent actions. Extended places represent complex data
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types (like int, float, double, structures and arrays).
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Input gates control when an activity is enabled.
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The delay between enabling and completing of timed activities is a generally distributed random variable,
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whereas enabling and completing of instantaneous activities take place at the same time.
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SVs changes occur when an activity completes, as defined by the input and output gates.
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The SAN primitives are defined by C++ statements, supporting external C++ data structures and
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the linking to external C++ libraries.
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In Mo ̈bius, the Join and Rep state-sharing compositional operators [28] are supported at level of
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AFI [23, 3] as already described in Section 4. The auxiliary functions Index() and Deps(), and
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the operator D are implemented through a Perl program [34, 20] which manipulates the xml files
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describing the models defined in M ̈obius.
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altre istanze di template SAN.
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In dettaglio, la stima del nuovo stato è
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attivata dalla porta di input inUpdate, che abilita l'attività
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update non appena UpdateEState==1,
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ed è effettuata dalla porta di
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output NewES, che in base ai risultati delle equazioni di flusso
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aggiorna i valori dei posti P, Q, V, Delta, F
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(flusso di potenza sulle linee) e I (flusso di corrente sulle linee)
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che rappresentano le grandezze elettriche di EI e richiede un'azione
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di controllo aggiornando il valore del posto VOLT_CTRL.
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I parametri elettrici sono memorizzati in place di tipo
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"dependency-aware" e sono condivisi con istanze di altri template.
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Altri place di tipo "dependency-aware" sono condivisi con altre
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istanze di SAN template, come ad esempio DG_CTRL_P, che viene usato
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dal controllo per identificare un cambiamento di potenza
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generata o il fallimento (DG_CTRL_P==0) in una istanza
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di MV_DS_SAN.
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Le azioni di controllo, eseguite dalla porta di output VoltageCTRL,
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sono attivate quando il place VOLT_CTRL==1.
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Questo accade ad intervalli di tempo regolari, quando la porta di
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output PromoteVoltageCTRL aggiorna il valore di VOLT_CTRL, o quando
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avviene un cambiamento di stato in cui ci sono bus con il voltaggio
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fuori dai limiti.
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Infine, quando a seguito dell'aggiornamento di uno stato viene messo
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un token nel posto Blackout, la porta di output TurnOff si
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occupa delle situazioni di
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blackout aggiornando opportunamente i posti (ad
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esempio, ponendo a zero i valori elettrici di potenza e tensione di
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tutti i carichi).
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