Sistema de aquisição e tratamento de dados para a monitorização da qualidade da energia na Web
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Data
2014
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Resumo
Com o desenvolvimento tecnológico, nomeadamente da eletrónica de
potência, o número de perturbações que afetam a rede elétrica aumentou. Em
resultado disso, é possível observar uma crescente deformação dos sinais de tensão e de corrente, originado pela infiltração de ondas não sinusoidais de frequência
múltipla inteira da fundamental, designados por harmónicos. A falta de qualidade da energia é um problema atual, que preocupa as empresas produtoras, distribuidoras e consumidores finais. A monitorização é a melhor forma de detetar e diagnosticar os problemas que ocorrem nos sistemas elétricos. Com base na informação que é recolhida, é possível tomar medidas com o intuito de minimizar os prejuízos advindos dos efeitos das perturbações.
O objetivo desta dissertação passa por desenvolver um sistema de aquisição e
tratamento de dados para proporcionar a monitorização da qualidade da energia em sistemas elétricos monofásicos, através de uma aplicação Web. Pretende-se apresentar também as principais perturbações que afetam a qualidade da energia, bem como os problemas associados e medidas a adotar.
O protótipo desenvolvido é constituído por uma fonte de alimentação, transdutores de tensão e corrente para a aquisição dos dados, circuitos eletrónicos para o condicionamento dos sinais e uma placa Arduino, responsável pelo processamento e envio dos dados para o servidor da aplicação Web.
Os resultados obtidos mostram a grande eficácia do sistema, provando, assim, que é possível desenvolver mecanismos de monitorização através do uso de tecnologias de baixo custo.
With the development of technology, particularly regarding power electronics, there has been an increase in the number of disturbances that afect the power grid. As a result, there is an increasing distortion of voltage and current waveforms, caused by the infiltration of non-sinusoidal signals whose frequency is a whole number multiple of the fundamental, known as harmonics. Poor power quality is a present-day issue, a cause of concern for producers, distributors and consumers. Monitoring is the best way to detect and diagnose the problems that occur in electric systems. Based on the information collected, it is possible to adopt measures to minimize the damage caused by the effects of the disturbances. The purpose of this dissertation is to develop a data acquisition and processing system that can monitor power quality in single-phase electrical systems, by means of a Web application. The main disturbances affecting power quality shall also displayed, as well as the associated issues and the measures to be adopted. The prototype consists in a power supply, voltage and current transducers in order to acquire the data, electronic circuitry for signal conditioning and an Arduino board to process and send the data to the Web application's server. The results obtained reveal a highly effective system, proving that monitoring mechanisms can be developed using low cost technologies.
With the development of technology, particularly regarding power electronics, there has been an increase in the number of disturbances that afect the power grid. As a result, there is an increasing distortion of voltage and current waveforms, caused by the infiltration of non-sinusoidal signals whose frequency is a whole number multiple of the fundamental, known as harmonics. Poor power quality is a present-day issue, a cause of concern for producers, distributors and consumers. Monitoring is the best way to detect and diagnose the problems that occur in electric systems. Based on the information collected, it is possible to adopt measures to minimize the damage caused by the effects of the disturbances. The purpose of this dissertation is to develop a data acquisition and processing system that can monitor power quality in single-phase electrical systems, by means of a Web application. The main disturbances affecting power quality shall also displayed, as well as the associated issues and the measures to be adopted. The prototype consists in a power supply, voltage and current transducers in order to acquire the data, electronic circuitry for signal conditioning and an Arduino board to process and send the data to the Web application's server. The results obtained reveal a highly effective system, proving that monitoring mechanisms can be developed using low cost technologies.
Descrição
Dissertação de Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores
Palavras-chave
Energia elétrica , Qualidade , Monitorização , Instrumentos de medida , Tratamento de dados