Sviluppo di un sistema wireless per la misura di corrente di una rete elettrica a media tensione
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Sviluppo di un sistema wireless per la misura di corrente di una rete elettrica a media tensione. Studente: Regi Jaupi. Relatore: Prof. Sergio Carrato. Correlatore: Luciano Generali. Qualità dell’alimentazione.

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Studente: Regi Jaupi

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Presentation Transcript


Sviluppo di un sistema wireless per la misura di corrente di una rete elettrica a media tensione

Sviluppo di un sistema wireless per la misura di corrente di una rete elettrica a media tensione

Studente: Regi Jaupi

Relatore: Prof. Sergio Carrato

Correlatore: Luciano Generali


Qualit dell alimentazione

Qualità dell’alimentazione

Qualità della forma d’onda della corrente prelevata dagli utenti. Fenomeni che la attenuano:

  • Presenza di interruzioni (brevi o lunghe) del servizio elettrico

  • Presenza di Flicker di tensione

  • Presenza delle armoniche della corrente


Inquinamento armonico

Inquinamento Armonico

  • Cause

    • Carichi non lineari (elettronica di potenza, alimentatori a switching, convertitori, inverter, trasformatori)

  • Effetti (a medio e lungo termine)

    • Perdite economiche

      • Malfunzionamento dei carichi dell’utenza

      • Sovradimensionamenti della linea


Rilevazione del problema

Rilevazione del problema

Circuito Magnetico

Microcontrollore

Ricetrasmettitore

Circuito ricevitore

  • Monitoraggio dell’inquinamento armonico

    • Calcolo del THD (Total HarmonicDistortion)

Misura della corrente

Analisi spettrale

Invio dati

Ricezione dati


Circuito magnetico

Circuito magnetico

  • Alimentazione

  • Lettura della corrente


Alimentazione

Alimentazione

Autoalimentazione

  • Rettificazione

  • Filtraggio

  • Stabilizzazione


Circuito elettronico

Circuito Elettronico

  • Lettura dei dati

    • Condizionamento analogico

  • Elaborazione dei dati

    • Calcolo della DFT, Algoritmo di Goertzel


Lettura dei dati

Lettura dei dati

  • Amplificazione (A=20)

  • Filtraggio (frequenza di taglio 5 Hz)

  • Addizione di componente continua (di 1.5 V)


Parte digitale

Parte digitale


Elaborazione dei dati

Elaborazione dei dati

  • Algoritmodi Goertzel

s[n]

x[n]

y[n]

+

+

+

-1


Algoritmo di goertzel

Algoritmo di Goertzel

Risposta in frequenza di un filtro centrato nella terza armonica (150 Hz)

150 Hz


Elaborazione dei dati1

Elaborazione dei dati

  • Algoritmo di Goertzel

Si

Inizio:

data=vettore contenente i campioni armonica=1,3 o 5;

s0=data[i]+2cos(ωk)* s1- s2

s2=s1;

s1= s0;

i++;

i<32

i=0;

s0,s1,s2=0;

ωk=2π*armonica/32

No

ris=s12+s22-2cos(ωk)*s1*s2

return

Fine


Invio dei dati

Invio dei dati

  • Comunicazione seriale tra il microcontrollore e il ricetrasmettitore CC2250

    • Comunicazione a quattro fili (segnali logici)


Ricezione dei dati

Ricezione dei dati

Monitoraggio remoto

  • Il ricetrasmettitore invia i dati ad un circuito ricevitore che è già a disposizione dell’azienda.

  • Dati inviati via wireless usando un protocollo ZigBee.


Approfondimenti futuri

Approfondimenti futuri

Aggiornamenti dello strumento:

  • Misure di buchi di tensione e interruzioni

  • Flickermetro

  • Variazioni della frequenza, scostamenti dal valore nominale


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