Controllo predittivo finalizzato al soddisfacimento del piano di produzione di una centrale idroelettrica

The problem of optimizing renewable energy production processes is of great importance in a world that is trying to break free from fossil fuels. In this context, the present thesis arises, based on a project conducted in collaboration with the Alperia Bartucci group. It is focused on the application of Model Predictive Control to the management of the collection tanks of the Sarentino (Bz) power plant. Since Model Predictive Control is a model-based control technique, it was essential to first create a model as faithful as possible to the plant in question. Later it was used for the control part. Given the production plan of the hydroelectric plant, known in advance, the goal was to respect the plan, optimally managing the water resources available, avoiding situations of lack of water, which would lead to the missing fulfillment of the production, and at the same time avoiding overflow situations in the basins, which would lead to the loss of fundamental water resources.

Il problema dell'ottimizzazione dei processi di produzione delle energie rinnovabili è di grande importanza in un mondo che sta cercando di affrancarsi dai combustibili fossili. In questo contesto si pone la presente tesi, realizzata su un progetto condotto in collaborazione con il gruppo Alperia Bartucci. Essa è incentrata sull'applicazione del Model Predictive Control alla gestione delle vasche di raccolta della centrale di Sarentino (Bz). Essendo il Model Predictive Control una tecnica di controllo basata su modello, è stato fondamentale in primo luogo realizzare un modello il più possibile fedele al plant in esame. Successivamente quest'ultimo è stato utilizzato per la parte di controllo. Dato il piano di produzione della centrale idroelettrica, noto in anticipo, l'obiettivo è stato quello di rispettare quest'ultimo, gestendo in modo ottimale le risorse idriche a disposizione, evitando situazioni di carenza d'acqua, che porterebbero al mancato soddisfacimento del piano di produzione, ed evitando allo stesso tempo anche situazioni di sfioro nelle vasche, che comporterebbero la perdita di risorse idriche fondamentali.