Projeto de um sistema para medição de consumo e análise da qualidade da energia elétrica para sistemas monofásicos.

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um protótipo monofásico que monitora o consumo de energia total e os parâmetros elétricos referentes à qualidade de energia elétrica. O sistema desenvolvido realiza medições de forma não invasiva e é capaz de adquirir e processar os sinais elétricos em tempo real utilizando o microcontrolador ESP8266. Os dados adquiridos por este sistema são armazenados em nuvem e exibidos através de uma aplicação para Android e iOS. Além disso, por questões de segurança, uma cópia dos sinais adquiridos é mantida em um cartão de memória. A aplicação utilizada é personalizável e permite controlar remotamente o software embarcado, bem como visualizar as informações processadas pelo sistema embarcado. O equipamento apresentado neste trabalho mede tensões de até 127 V, correntes de até 30 A e possui uma largura de banda de 540 Hz. Além disso, o instrumento pode ser usado para medir potência ativa, potência reativa, potência aparente, fator de potência, tensão e corrente eficazes, além da taxa de distorção harmônica total para corrente e tensão. O sistema proposto analisa as 9 primeiras harmônicas de um sinal com frequência fundamental de 60 Hz, e utiliza o algoritmo de Goertzel para estimar os valores de magnitude e fase para cada harmônica. Os resultados obtidos mostram que o equipamento é capaz de medir tensões e correntes com resoluções de 147,7 mV e 24,42 mA, respectivamente.