Ultracapacitors for port crane applications: Sizing and techno-economic analysis

The use of energy storage with high power density and fast response time at container terminals (CTs) with a power demand of tens of megawatts is one of the most critical factors for peak reduction and economic benefits. Peak shaving can balance the load demand and facilitate the participation of small power units in generation based on renewable energies. Therefore, in this paper, the economic efficiency of peak demand reduction in ship to shore (STS) cranes based on the ultracapacitor (UC) energy storage sizing has been investigated. The results show the UC energy storage significantly reduce the peak demand, increasing the load factor, load leveling, and most importantly, an outstanding reduction in power and energy cost. In fact, the suggested approach is the start point to improve reliability and reduce peak demand energy consumption

A Practical Method to Test the Safety of HV/MV Substation Grounding System

The adequacy of a Grounding System (GS) to the safety conditions has to be periodically tested by measurements. The test methods and techniques used to verify the electrical characteristics of the GS include the measurements of step and touch voltages. The goal of the test is to verify that touch voltage and step voltage remain below a safe value in all the zones of the installation. The measurements can present some operational difficulties. The purpose of this paper is to present the procedure, step-by-step, of a practical method of measuring touch/step voltages in grounding systems located in urban or industrial areas with reduced accessibility. The suggested method uses auxiliary current electrodes located at short distances. This paper demonstrates by test measurements done in a real case that the method provides conservative results

Influence of LV Neutral Grounding on Global Earthing Systems

International Standards define a Global Earthing System as an earthing net created interconnecting local Earthing Systems (generally through the shield of MV cables and/or bare buried conductors). In Italy the Regulatory Authority for Electricity and Gas requires Distributors to guarantee the electrical continuity of LV neutral conductor. This requirement has led to the standard practice of realizing “reinforcement groundings” along the LV neutral conductor path and at users’ delivery cabinet. Moreover, in urban high load scenarios (prime candidates to be part of a Global Earthing System), it is common that LV distribution scheme creates, trough neutral conductors, an effective connection between grounding systems of MV/LV substations, modifying Global Earthing System consistency. Aim of this paper is to evaluate the effect, in terms of electrical safety, of the above mentioned LV neutral distribution scheme when an MV-side fault to ground occurs. At this purpose simulations are carried out on a realistic urban test case and suitable evaluation indexes are proposed

Utilizzo di software geografico open source per l’istruzione e co-creazione di conoscenza nel settore dell’Informazione Geografica: il progetto giCASES

Nel settore dell’Informazione Geografica (GI), esiste in generale un gap a livello europeo tra l’istruzione e la preparazione offerte dalle università e le competenze e capacità richieste sul mercato da aziende ed enti pubblici. Per far fronte alle nuove sfide poste dai continui sviluppi tecnologici in atto (basti pensare a temi quali Geo Big Data, posizionamento indoor, Internet of Things, ecc.) è perciò necessario introdurre nuove forme di collaborazione università-impresa. giCASES – Creation of a University-Enterprise Alliance for a Spatially Enabled Society (http://www.gicases.eu) è un’Alleanza per le Conoscenze, co-finanziata dal Programma UE Erasmus+, che affronta questo problema con l’obiettivo di sviluppare approcci innovativi e multidisciplinari all’insegnamento e all’apprendimento nel settore GI facilitando lo scambio, il flusso e la co-creazione di conoscenza. L’approccio consiste nello sviluppo collaborativo e condiviso, tra università ed imprese, di nuovi materiali didattici e processi di apprendimento basati su casi reali (case-based learning). In maniera innovativa rispetto alle tradizionali forme di collaborazione tra università ed imprese (spesso limitate a semplici tirocini e allo sviluppo di tesi presso le imprese), la collaborazione con le università finalizzata alla co-creazione di conoscenza si esplica sin dalla fase iniziale di progettazione del corso accademico e del processo di apprendimento. Il progetto, iniziato nel 2016 e formato da un consorzio di 14 partner da 8 diversi Paesi europei (con una componente bilanciata di università e imprese), ha visto una prima fase volta alla definizione della metodologia di case-based learning e alla progettazione dei casi di studio. Un questionario inizialmente distribuito tra università, imprese ed enti pubblici europei nel settore GI ha evidenziato che: a) la collaborazione tra il settore accademico e quello industriale è spesso organizzata in modo tradizionale; b) le competenze richieste dal mercato del lavoro (specialmente programmazione, analisi e modellazione spaziale) spesso non sono in linea con l’istruzione universitaria; c) l’apprendimento basato su casi reali è uno dei metodi suggeriti per rendere la preparazione degli studenti conforme alle richieste del mondo del lavoro. Utilizzando lo standard BPMN (Business Process Model and Notation), è stata quindi sviluppata una metodologia rigorosa per la modellazione degli schemi di co-creazione di conoscenza tra università ed imprese (ad esempio per lo sviluppo collaborativo del materiale didattico e la formazione congiunta degli studenti). Questi schemi descrivono analiticamente i processi di collaborazione utilizzati, i relativi attori e le loro reciproche interazioni. Un insieme di linee guida, modelli e bozze di convenzioni/accordi è stato prodotto per facilitare l’implementazione pratica degli schemi sviluppati. Parallelamente, è stata definita e condivisa una serie di strumenti software per garantire funzionalità collaborative (sviluppo congiunto di codice, produzione congiunta di materiale didattico, ecc.), facilitando così lo sviluppo pratico di conoscenze condivise e la messa in opera dei casi di studio. Il materiale didattico e la metodologia di apprendimento sviluppati sono infine sottoposti ad un’accurata fase di test e validazione (al momento in corso) tramite l’implementazione in 6 casi di studio (CS), ognuno dei quali prevede la partecipazione congiunta di un partner accademico ed uno industriale e si concentra su un tema attuale nel panorama GI: CS1 “Use of indoor GIS in healthcare”; CS2 “Environmental analysis using cloud service system”; CS3 “From INSPIRE to e-Government”; CS4 “Integrated management of the underground”; CS5 “Harmonizing data flows in Energy saving EU policies”; CS6 “GIS applications in Forestry”. Per ognuno di essi è stato definito un dettagliato piano di lavoro comprendente la descrizione degli attori coinvolti (studenti, professori, tutor accademici, tutor industriali, ecc.), il contesto applicativo (ovvero la modalità con cui il CS è incluso nel corso/programma accademico), le tempistiche di svolgimento e i risultati attesi. Questi ultimi, che includono il materiale didattico e i processi collaborativi applicati, saranno resi disponibili con licenza aperta sulla piattaforma del progetto, in modo da massimizzarne l’adozione da parte di altre comunità e portatori di interesse. I risultati parziali ottenuti dall’implementazione dei CS stanno dimostrando, a giudizio non solo degli studenti ma di tutti gli attori coinvolti, elementi positivi in termini di innovazione ed efficacia. Benché l’uso di software open source (e in particolare FOSS4G) non fosse formalmente richiesto dalle specifiche del progetto, è interessante notare come in tutti i 6 CS sia largamente prevista l’adozione di tali tecnologie, in particolare di QGIS, GRASS GIS, PostGIS, GeoServer, OpenLayers, Leaflet e Geomajas. Ciò testimonia come le soluzioni open source siano già fortemente utilizzate tanto come strumenti didattici presso le università quanto, da parte delle imprese, come mezzi per realizzare prodotti da immettere sul mercato. Si può anzi affermare che il software open source (che, oltre all’ecosistema FOSS4G, comprende in questo contesto strumenti di condivisione e documentazione di codice, piattaforme di e-Learning e strumenti di Project Management) sia un elemento essenziale per il case-based learning. Non solo: le comunità ed i progetti open source sono per natura un habitat ideale per la co-creazione di conoscenza, fondandosi essi stessi sull’idea della creazione collaborativa del software per il bene comune. Il progetto giCASES, tra i cui partner figurano membri attivi della Open Source Geospatial Foundation (OSGeo), intende fare tesoro di queste esperienze per assicurare il successo dei propri risultati

FOSS4G as a key building block for case-based learning in Geographic Information education

In the sector of Geographic Information (GI) there is a gap between the education and training currently being offered by European universities and the knowledge and skills required by enterprises and public authorities. New forms of collaboration based on innovative methods are needed to cope with the challenges derived from the fast technological developments in the geospatial and ICT field. This paper presents the approach and the first findings of the EU Erasmus+ project giCASES – Creating a University-Enterprise Alliance for a Spatially Enabled Society (2016–2018) which addresses this challenge by introducing new methods for case-based and collaborative learning, and for the co-creation, management and sharing of knowledge between universities and enterprises. The aim of the project is to develop new training material and create innovative, multi-disciplinary learning processes based on real-world case studies (case-based learning). The paper focuses on the methodological approach developed during the first half of the project, and presents the 6 case studies where this approach will be tested during the second half. Despite the diversity of application domains (indoor mapping, environmental hazards, e-Government, utility networks, energy saving policies, and forestry), the case studies are all relevant to open source software and FOSS4G technologies will play a key role in their implementation, thus demonstrating their matureness and flexibility not only as GI teaching tools at the universities, but also as powerful means to develop innovative new services at the companies

Open source geospatial software for education and co-creation of knowledge in the field of Geographic Information: giCASES

giCASES – Creating a University-Enterprise Alliance for a Spatially Enabled Society – is a Knowledge Alliance project co-funded within the EC ERASMUS+ Programme over the years 2016-18. The project objectives are: a) to enable and strengthen innovation in Geographic Information (GI) education and industry to facilitate the collaborative creation, management and sharing of knowledge; b) These objectives are addressed by developing new, innovative and multidisciplinary approaches to teaching and learning within the Geographic Information (GI) sector, and facilitating the exchange, flow and co-creation of knowledge. In particular, giCASES aims to: a) improve the quality and relevance of GI courses provided by the University members of the consortium; b) facilitate the growth of new knowledge-sharing processes and tools between enterprises and universities improve the management of knowledge by the partners. The overall approach to address these objectives is to develop new learning material and processes based on case-based learning. In the approach taken in the project, enterprises and academia collaborate both when creating learning material based on real cases and also during and after the courses (through a collaborative platform)

Procedura di monitoraggio dei cavi nei sistemi elettrici di distribuzione BT

Gli obiettivi dei programmi di esercizio e di manutenzione preventiva per i sistemi di distribuzione elettricA sono chiari; i mezzi per realizzarli e le strategie da seguire sono al momento inadeguati. Si propone una strategia di manutenzione dei cavi costituenti i circuiti dei sistemi di distribuzione basata sulla valutazione del processo di deterioramento dell'isolante in condizioni sia di sovracorrente sia di sottoutilizzazione dei circuiti stessi. Si è elaborata una procedura che valuta in modo convenzionale la perdita di vita del cavo (LL life loss) in modo off-line sulla base dei parametri disponibili del circuito

Life loss of insulated power cables: A “Count Hours” Device

The objectives of operation programs and preventive maintenance for a distribution system are clear; the means to reach them and the ways to follow are at present inadequate. For enhancing an "operating approach" the paper suggests a distribution system management strategy based on the evaluation of the insulated cables deterioration in conditions of circuit overcurrents or under-utilizations. A conventional procedure is suggested to evaluate the cables life loss (LL), "off-line" on the basis of the available circuit parameters or "on-line" by the existing supervisory control system. Furthermore, to do it on-line, a fitting device "life loss count hours" is suggested. Knowing the check-up of the power cables the system operators can: monitor the cables life loss; optimize the cables efficiency; and upgrade the distribution system. A new scenario could be opened for a distribution system management cultur

Ecodesign of lighting systems

This article analyzes the methodology for calculating the energy consumption of lighting systems and the impact of building automation and control system (BACSs). The article also promotes a comprehensive ecodesign (ED) of lighting systems, consisting of the adoption of appropriate lighting components and adaptive-partitioned architecture for electrical distribution systems and lighting systems in general and independent local systems

The Architecture of Electric Power Systems: some special cases

Modeling of the electric system "architecture" aims to achieve performances of operation, maintenance and safety. The paper discusses about the criteria in designing the normal and special cases that need a structured architecture complying with electrical loads extensively distributed and with installation requirements proper to external stresses hazard as earthquake, fire, flood, extreme environment conditions. Also advanced architectural buildings outside of the typical and classical configurations require tailored solutions for the electrical systems. The general criterion of designing power distributions is to structure the system in two or more levels from the utility up to the terminal equipment adopting a number equal or lower of voltages. The criterion of the barycentered distribution is generally applied for defining the dimension and the voltage of each distribution level. In critical facilities, it is necessary to ensure that electrical service will be available during and after a hazardous event and so all the components should have adequate ratings and be installed in a proper manner. A special power distribution, "brush-distribution", is suitable for the strategic buildings with higher risk for seismic event, for the photovoltaic systems against extreme temperature conditions and for the road tunnels against the fire