93038 - OPTICAL TECHNOLOGIES FOR ELECTRICAL ENGINEERING M

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente/la studentessa possiede familiarità con le caratteristiche di base delle Tecnologie Ottiche maggiormente utilizzate nell'area dell'Ingegneria Elettrica. Attraverso uno studio di componenti e dispositivi che si avvale di un approccio di tipo fisico e viene integrato da alcune esperienze di laboratorio, egli/ella è in grado di comprendere a fondo come le peculiarità di tali Tecnologie vengono sfruttate all'interno di Sistemi Elettrici e Smart Grid, per applicazioni di Telecomunicazioni, Monitoraggio e Sensoristica.

Contenuti

Modulo 1

Caratteristiche dei sistemi in fibra ottica finalizzati ad applicazioni nel campo dell’ Ingegneria Elettrica

• La fibra ottica e le sue proprietà. Fibre ottiche in silice e plastica. La Fibra ottica come canale trasmissivo per le telecomunicazioni e come sensore distribuito per il monitoraggio.
• Aspetti della trasmissione del campo elettromagnetico nei sistemi a fibra ottica
• Trasmettitori, ricevitori e componenti ottici. Proprietà generali e caratteristiche richieste per le applicazioni nel campo dell’ Ingegneria Elettrica.
• Considerazioni sulla progettazione dei sistemi in fibra ottica. Sistemi digitali e analogici in fibra ottica. Topologie utilizzate relative a scenari delle telecomunicazioni che possono essere adottati in contesti Smart Grid.

Modulo 2

Introduzione delle tecnologie ottiche nei sistemi e sottosistemi dell’ Ingegneria Elettrica

• Monitoraggio e controllo delle Smart Grids tramite sistemi in fibra ottica. Vantaggi rispetto ad altre possibili tecnologie di comunicazione (ad es. Power Line, comunicazione Wireless, Digital Subscriber Line). Lo Standard IEC 61850. Esempi di sistemi per Supervisory Control and Data Acquisition che sfruttano l'infrastruttura ottica. Il modello Generic Object Oriented Substation Event (GOOSE).
• Sensori a fibre ottiche nelle reti elettriche. Grandezze da monitorare e tecnologie di rilevamento utilizzate. Tecniche reflettometriche nel dominio del tempo e della frequenza per il monitoraggio dei sistemi in fibra ottica
• Trasmissione di energia elettrica attraverso sistemi a fibra ottica: la tecnica Power over Fiber (PoF) Caratteristiche tecniche e vantaggi della tecnica PoF. Esempi di distribuzione dell'energia elettrica attraverso la tecnica PoF all'interno di scenari applicativi

Testi/Bibliografia

Dispense fornite dal Docente

Metodi didattici

Lezioni frontali

Partecipazione a Seminari

Attività di Laboratorio

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame consisterà in una prova scritta che deve essere superata per poter partecipare ad una parte orale successiva.

La prova scritta mira a controllare la capacità dello studente di risolvere esercizi numerici, con riferimento alle diverse parti del programma, del tipo di quelli che verranno risolti in classe durante il corso. Il risultato della prova scritta sarà un giudizio: insufficiente / sufficiente / discreto/ buono / ottimo.

Scopo della parte orale è di integrare il giudizio proveniente dalla parte scritta, tenendo conto della capacità dello studente di spiegare i concetti in modo chiaro, e della sua effettiva comprensione dei contenuti del programma .

Il livello finale di preparazione dello studente sarà espresso da un punteggio (min: 18, max: 30 e lode )

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna tradizionale

Utilizzo di strumentazione di misura

Esercitazioni svolte in aula

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giovanni Tartarini

Consulta il sito web di Jacopo Nanni