Harmonic detection and energy optimization of electrical installations using an Arduino microcontroller system/Detección de armónicos y optimización energética de instalaciones eléctricas mediante un sistema de microcontrolador Arduino

José Leovaldo da Silva Mello, Douglas Antônio Amâncio, Michel Chagury, Luiz Antônio Rasia, Humber Furlan, Mariana Amorim Fraga

Resumen


Solutions for harmonic problems in electrical distribution networks have been frequently discussed in the recent literature. This article evaluates the use of Arduino microcontroller system connected with the power grid to reduce harmonic distortions and power factor correction. For this, it was developed a system capable of distinguishing the harmonic components of up to 13th order in a single-phase electrical system (phase-neutral) taking readings of voltage and electric current using an Arduino Due board based on a 32-bit ARM core microcontroller. We seek to analyze and propose corrections for harmonic distortions into small frames by implementing a parallel active filter to be used in harmonic elimination, as well as reactive compensation and load current balancing. The results demonstrated that a control strategy was achieved without requiring a long time in the data analysis or delay time in measurement and corrections.

 

Las soluciones para los problemas de armónicos en las redes de distribución eléctrica se han discutido con frecuencia en la literatura reciente. Este artículo evalúa el uso del sistema de microcontrolador Arduino conectado a la red eléctrica para reducir las distorsiones armónicas y la corrección del factor de potencia. Para ello, se desarrolló un sistema capaz de distinguir los componentes armónicos de hasta 13o orden en un sistema eléctrico monofásico (fase-neutro) tomando lecturas de voltaje y corriente eléctrica utilizando una placa Arduino Due basada en un ARM de 32 bits. microcontrolador central. Buscamos analizar y proponer correcciones para distorsiones armónicas en pequeños marcos implementando un filtro activo paralelo para ser utilizado en eliminación de armónicos, así como compensación reactiva y balanceo de corriente de carga. Los resultados demostraron que se logró una estrategia de control sin requerir mucho tiempo en el análisis de datos ni retrasos en la medición y correcciones.


Palabras clave


Arduino microcontroller; Fourier analysis; harmonic detection; electric power correction; Microcontrolador Arduino; Análisis de Fourier; detección de armónicos; corrección de potencia eléctrica.

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Revista Científica Ingeniería Energética | Centro de Investigaciones y Pruebas Electro-energéticas (CIPEL)
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