Roma – I ricercatori dell’Università del Texas a Dallas hanno sviluppato un modello di intelligenza artificiale (AI) che potrebbe aiutare le reti elettriche a prevenire interruzioni di corrente reindirizzando automaticamente l’elettricità in millisecondi.
I ricercatori dell’UT Dallas, che hanno collaborato con ingegneri dell’Università di Buffalo a New York, hanno dimostrato il sistema automatizzato in uno studio pubblicato online il 4 giugno su Nature Communications .
L’approccio è un primo esempio di tecnologia “self-healing grid”, che utilizza l’intelligenza artificiale per rilevare e riparare problemi come interruzioni in modo autonomo e senza intervento umano quando si verificano problemi, come le linee elettriche danneggiate dalla tempesta.
La rete nordamericana è una rete estesa e complessa di linee di trasmissione e distribuzione, impianti di generazione e trasformatori che distribuiscono l’elettricità dalle fonti di energia ai consumatori.
Utilizzando vari scenari in una rete di prova, i ricercatori hanno dimostrato che la loro soluzione può identificare automaticamente percorsi alternativi per trasferire l’elettricità agli utenti prima che si verifichi un’interruzione. L’intelligenza artificiale ha il vantaggio della velocità: il sistema può reindirizzare automaticamente il flusso elettrico in microsecondi, mentre gli attuali processi controllati dall’uomo per determinare percorsi alternativi potrebbero richiedere da minuti a ore.
“Il nostro obiettivo è trovare il percorso ottimale per fornire energia alla maggior parte degli utenti il più rapidamente possibile”, ha affermato il dottor Jie Zhang , professore associato di ingegneria meccanica presso la Scuola di Ingegneria e Informatica Erik Jonsson . “Ma sono necessarie ulteriori ricerche prima che questo sistema possa essere implementato”.
Zhang, co-autore corrispondente dello studio, e i suoi colleghi hanno utilizzato una tecnologia che applica l’apprendimento automatico ai grafici per mappare le complesse relazioni tra le entità che compongono una rete di distribuzione dell’energia. L’apprendimento automatico dei grafici implica la descrizione della topologia di una rete, il modo in cui i vari componenti sono disposti in relazione tra loro e il modo in cui l’elettricità si muove attraverso il sistema.
La topologia della rete può anche svolgere un ruolo fondamentale nell’applicazione dell’intelligenza artificiale per risolvere problemi in altri sistemi complessi, come infrastrutture critiche ed ecosistemi, ha affermato la coautrice dello studio, la dott.ssa Yulia Gel , professoressa di scienze matematiche presso la Scuola di Scienze Naturali e Matematica .
“In questo progetto interdisciplinare, sfruttando l’esperienza del nostro team nei sistemi di potere, nella matematica e nell’apprendimento automatico, abbiamo esplorato come possiamo descrivere sistematicamente varie interdipendenze nei sistemi di distribuzione utilizzando astrazioni di grafici”, ha affermato Gel. “Abbiamo poi studiato come la topologia di rete sottostante, integrata nel quadro di apprendimento per rinforzo, possa essere utilizzata per una gestione più efficiente delle interruzioni nel sistema di distribuzione dell’energia”.
L’approccio dei ricercatori si basa sull’apprendimento per rinforzo che prende le decisioni migliori per ottenere risultati ottimali. Guidati dal co-autore corrispondente, il dottor Souma Chowdhury, professore associato di ingegneria meccanica e aerospaziale, i ricercatori dell’Università di Buffalo si sono concentrati sull’aspetto dell’apprendimento per rinforzo del progetto.
Se l’elettricità viene bloccata a causa di guasti alla linea, il sistema è in grado di riconfigurarsi utilizzando interruttori e attingere energia da fonti disponibili nelle immediate vicinanze, come pannelli solari su larga scala o batterie in un campus universitario o in un’azienda, ha affermato Roshni Anna Jacob, una Studente di dottorato in ingegneria elettrica dell’UTD e co-primo autore dell’articolo.
“Puoi sfruttare questi generatori di energia per fornire elettricità in un’area specifica”, ha detto Jacob.
Dopo essersi concentrati sulla prevenzione delle interruzioni, i ricercatori mireranno a sviluppare una tecnologia simile per riparare e ripristinare la rete dopo un’interruzione di corrente.(30Science.com)
