Репортаж от Wedoany，Исследователи из Университета Хаэна (Universidad de Jaén, UJA) в рамках проекта, финансируемого Министерством университетов, исследований и инноваций правительства Андалусии (Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía), разработали недорогое устройство для обнаружения неисправностей и аномалий в электрических сетях в реальном времени. Система объединяет электронное устройство, устанавливаемое в распределительном щите, с программой с открытым исходным кодом, что позволяет контролировать бытовые и промышленные объекты и автоматически отправлять данные в облако.
Данное решение предназначено для промышленных предприятий, управляющих электроустановками и энергетических компаний, которым требуется непрерывный доступ к информации о качестве электроэнергии. По сравнению с более дорогими коммерческими устройствами с задержкой доступа к данным, разработка Университета Хаэна позволяет мгновенно регистрировать аномалии в момент их возникновения и может работать даже в средах без покрытия Wi-Fi.
Основным техническим преимуществом устройства является сочетание измерений в реальном времени с возможностью подключения к Интернету вещей (Internet of Things, IoT). Для передачи информации используется технология LoRaWAN — беспроводная технология с низким энергопотреблением и большим радиусом действия, позволяющая непрерывно отправлять данные без зависимости от близлежащих сетей Wi-Fi, что упрощает развёртывание в промышленных условиях или зонах с ограниченной связью. Устройство изготавливается из стандартных электронных компонентов, что снижает производственные затраты, а технология LoRaWAN обеспечивает более низкое энергопотребление при передаче данных и повышенную защиту от несанкционированного доступа. Система также ориентирована на управление интеллектуальными сетями и способствует интеграции возобновляемых источников энергии, которые часто вносят больше искажений в электрический сигнал.
Данное исследование отвечает на всё более актуальную проблему в современных электроэнергетических системах: такие устройства, как зарядные устройства для электромобилей, светодиодное освещение и электронное оборудование, вносят искажения сигнала, которые при несвоевременном обнаружении могут привести к неисправностям, перегреву или потерям энергии. Принцип работы системы описан в статье «Проектирование и реализация недорогого анализатора качества электроэнергии с открытым исходным кодом для интеллектуальных сетей» (Design and implementation of a low-cost, open-source power quality analyser for smart grids), опубликованной в журнале «Интернет вещей» (Internet of Things). Устройство анализирует качество электроэнергии в бытовых или промышленных объектах, одновременно обнаруживая как основные сигналы, так и мелкие искажения (гармоники), влияющие на стабильность. Для этого исследователи разработали компактное устройство, интегрирующее модули измерения напряжения и тока, которые собирают тысячи образцов в секунду и применяют математические методы для выделения дополнительных частот, загрязняющих электрический сигнал, с последующей обработкой программным обеспечением для выявления возможных искажений. Информация автоматически отправляется на интернет-сервер, к которому можно получить доступ в реальном времени через компьютер или мобильное устройство. Исследователь Университета Хаэна Франсиско Санчес Сутиль (Francisco Sánchez Sutil) подчёркивает, что электрическим сетям требуется мгновенная информация для оптимизации работы и предотвращения аварий.
Исследовательская группа проверила устройство на реальном объекте Университета Хаэна с 36 зарядными станциями для электромобилей. В ходе месячного тестирования учёные проанализировали поведение сети и подтвердили, что система с высокой точностью обнаруживает изменения напряжения, тока и гармоник. Тесты также выявили, что сами зарядные устройства для электромобилей могут вызывать дисбаланс сети и искажения сигнала, что доказывает необходимость в инструментах мониторинга, способных оценивать их влияние в реальном времени. На следующем этапе команда работает над расширением возможностей системы для обнаружения гармоник более высоких частот (называемых сверхгармониками), связанных с новыми электронными устройствами, с целью повышения качества измерений и прогнозирования новых проблем в сетях. Данное исследование финансируется Министерством университетов, исследований и инноваций правительства Андалусии в рамках проекта «Интеллектуальные гибридные трансформаторы для предоставления сетевых услуг» (Transformadores híbridos inteligentes para la provisión de servicios de red).
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
