Rethinking Metrological Traceability for Modern Power Grids: From Calibrated Devices to Traceable Measurement Systems
ProjectLa continua trasformazione dei sistemi di energia elettrica verso infrastrutture altamente digitalizzate, dominate dai convertitori e ciberfisiche sta rapidamente e profondamente rimodellando il ruolo della scienza della misurazione. Le reti moderne si affidano sempre più a sistemi di misurazione distribuiti e sincronizzati nel tempo, che integrano sensori eterogenei, trasformatori di misura, reti di comunicazione, servizi di temporizzazione di precisione e livelli avanzati di elaborazione dati, inclusa l'intelligenza artificiale (IA). Questi sistemi consentono, ai diversi livelli della rete (sia di trasmissione che di distribuzione), funzionalità critiche come la stima dello stato, il monitoraggio su vasta area, la protezione e il controllo, la gestione degli asset e il processo decisionale operativo basato sui dati.
In questo contesto, l'affidabilità delle misurazioni non è più determinata unicamente dalla precisione di calibrazione dei singoli strumenti, ma emerge dall'intera catena di misurazione, che comprende rilevamento, sincronizzazione, comunicazione, aggregazione dei dati e algoritmi. Tuttavia, le attuali pratiche e gli standard metrologici rimangono in gran parte incentrati sul dispositivo, focalizzandosi sulla calibrazione di laboratorio e sulla valutazione isolata delle prestazioni. Ciò crea una notevole discrepanza con le esigenze dei moderni sistemi energetici, dove le incertezze non considerate nella sincronizzazione, nella comunicazione o nell'elaborazione dei dati possono compromettere la qualità delle misurazioni, anche quando i singoli dispositivi sono altamente precisi. Inoltre, alcuni fenomeni non possono essere studiati separatamente a livello di dispositivo, poiché sono influenzati da effetti sinergici e di correlazione.
Questa lacuna evidenzia una sfida scientifica e tecnologica cruciale: la mancanza di un quadro coerente per la tracciabilità end-to-end e la consapevolezza dell'incertezza a livello di sistema. Affrontare questa sfida è essenziale non solo per far progredire la scienza della misurazione, ma anche per garantire l'affidabilità, la resilienza e la sicurezza dei futuri sistemi energetici, con dirette implicazioni sociali nel contesto dell'integrazione delle energie rinnovabili e della transizione energetica.
In questo contesto, l'affidabilità delle misurazioni non è più determinata unicamente dalla precisione di calibrazione dei singoli strumenti, ma emerge dall'intera catena di misurazione, che comprende rilevamento, sincronizzazione, comunicazione, aggregazione dei dati e algoritmi. Tuttavia, le attuali pratiche e gli standard metrologici rimangono in gran parte incentrati sul dispositivo, focalizzandosi sulla calibrazione di laboratorio e sulla valutazione isolata delle prestazioni. Ciò crea una notevole discrepanza con le esigenze dei moderni sistemi energetici, dove le incertezze non considerate nella sincronizzazione, nella comunicazione o nell'elaborazione dei dati possono compromettere la qualità delle misurazioni, anche quando i singoli dispositivi sono altamente precisi. Inoltre, alcuni fenomeni non possono essere studiati separatamente a livello di dispositivo, poiché sono influenzati da effetti sinergici e di correlazione.
Questa lacuna evidenzia una sfida scientifica e tecnologica cruciale: la mancanza di un quadro coerente per la tracciabilità end-to-end e la consapevolezza dell'incertezza a livello di sistema. Affrontare questa sfida è essenziale non solo per far progredire la scienza della misurazione, ma anche per garantire l'affidabilità, la resilienza e la sicurezza dei futuri sistemi energetici, con dirette implicazioni sociali nel contesto dell'integrazione delle energie rinnovabili e della transizione energetica.