Ποιοτική και Ποσοτική Ανάλυση Ηλεκτρικής Ενέργειας με Χρήση Δεδομένων από Έξυπνο Μετρητή

Abstract

Η συνεχής τεχνολογική ωρίμανση τις τελευταίες δεκαετίες φέρει ριζικές αλλαγές τόσο στους κλάδους των επιστημών όσο και στην καθημερινότητα του ανθρώπου. Οι νέες ψηφιακές ηλεκτρονικές συσκευές τείνουν να αντικαταστήσουν όλες τις παλαιές προσφέροντας περισσότερες δυνατότητες και μεγαλύτερη ευελιξία. Ένας από τους κλάδους στον οποίο έχει ξεκινήσει ο εκσυγχρονισμός του εξοπλισμού είναι η μέτρηση της ηλεκτρικής ενέργειας Στο πρώτο μέρος της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας γίνεται μία ανασκόπηση στις συμβατικές και νέες τεχνολογίες της μέτρησης ηλεκτρικής ενέργειας. Αρχικά, γίνεται μία περιγραφή στη βασική λειτουργία του ηλεκτρομηχανικού μετρητή. Στη συνέχεια γίνεται αναφορά στους Smart Meters και στα επιμέρους τμήματα τους. Κατόπιν, αναλύονται όλες οι μοντέρνες τεχνολογίες αισθητήρων για τη μέτρηση της ηλεκτρικής τάσης και ρεύματος. Επιπλέον γίνεται μία σύντομη αναφορά στις τεχνολογίες επικοινωνίας που χρησιμοποιούνται στο Smart Metering και αναφέρονται μερικές από τις εφαρμογές που έχουν οι έξυπνοι μετρητές στα δίκτυα της ηλεκτρικής ενέργειας. Το δεύτερο μέρος αποτελεί τον σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός έξυπνου μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας. Στο κομμάτι αυτό γίνεται επιλογή και σχεδιασμός των αισθητήριων τμημάτων του μετρητή καθώς και η επιλογή του κατάλληλου μικροεπεξεργαστή για την επεξεργασία των δεδομένων. Στόχος είναι η ακρίβεια και η αξιοπιστία των μετρήσεων σε συνδυασμό με το ελάχιστο δυνατό κόστος. Το τελευταίο κομμάτι της εργασίας αφορά την διακρίβωση του αισθητήρα ηλεκτρικού ρεύματος και τον έλεγχο της ορθής λειτουργίας του μετρητή. Το πρώτο επιτυγχάνεται με την μέτρηση του ηλεκτρικού ρεύματος σε αντιστάσεις υψηλής ισχύος με τον αισθητήρα και με τη χρήση ενός εξωτερικού οργάνου μέτρησης. Τέλος, γίνεται εγκατάσταση του μετρητή σε μία κατοικία για τη δημιουργία ενός ενεργειακού προφίλ αλλά και να γίνει αξιολόγηση της τελικής συσκευής.