Gömülü sistemler ile enerji kalitesi izleme sistemi tasarımı

Elektrik enerjisi, hayatımızda her alanda var olan vazgeçilmez bir enerji çeşididir. Gelişen teknolojiyle beraber üretilen yüksek akım kapasiteli cihazlar ve güç elektroniği elemanları kullanan cihazlar akım ve gerilim dalga şekillerinde bozulmalara sebep olmaktadır. Bu bozulmalar enerji kalitesini kötü yönde etkiler ve elektrik iletim sistemine bağlı olan diğer cihazlara da zarar verir. Bu zararlı etkileri kaydederek incelemek, arızayı meydana getiren sebeplerle ilgili faydalı veriler elde edilmesini sağlar. Gömülü sistem kullanılarak gerçekleştirilen bu çalışmada, anlık akım ve gerilim değerlerinin ölçümünü yapan, harmonik analizlerini ve reaktif güç hesaplamalarını gerçekleştirebilen, gerektiğinde uzun dönemli raporlandıran, düşük maliyetli bir izleme sistemi tasarlanmıştır. Tasarlanan sistem, büyük miktarda verinin gerçek zamanlı işlenmesine ve depolamasına olanak sağlamaktadır. Güç iletim sisteminden alınan veriler gömülü sisteme aktarılır. Elde edilen verilerin FFT, THD ve güç hesapları yapılarak istenildiği zaman rapor halinde sunulmak üzere kaydedilmektedir. Ölçüm ve hesaplamalar için sensör devreleri, sinyal şartlandırıcılar ve TMS320F28069 dijital sinyal işlemcisi kullanılmıştır. TMS320F28069 ile örneklenip yüksek hızlı seri iletişim ile gömülü sisteme aktarılan bilgiler kullanılarak, Fourier dönüşümü, toplam harmonik dönüşümü, anlık aktif-reaktif-görünür güç hesaplamaları yapılmaktadır. Burada doğru bir FFT ölçümü için akım ve gerilim örnekleri anlık gerilimin temel frekansıyla orantılı olarak değişken örnekleme zamanlı bir şekilde alınmıştır.