Analizadores de red de bajo coste

Abstract

El uso masivo de dispositivos electrónicos, tanto en entornos domésticos como industriales, tiene un impacto directo e inmediato en la creciente y compleja red de distribución eléctrica a la que se conectan. De aquí la necesidad de analizar la calidad de la señal eléctrica y su energía asociada en la propia red e instalaciones afectadas. Por otra parte, la evolución exponencial de microcontroladores y micro PC´S y su aplicación al procesado de señales, convierte a estos dispositivos en candidatos excepcionales para cubrir la mencionada necesidad del análisis de la calidad eléctrica. Esta es justamente la propuesta que se hace en este trabajo. La detección de las perturbaciones eléctricas de mayor incidencia en la calidad de la señal de red se puede realizar de diferentes formas. En este caso, se propone el uso de una potente herramienta matemática como es la Transformada Wavelet (TW), con una contrastada aplicabilidad en este campo. Su traducción a nivel de programación mediante un complejo algoritmo es implementada en dispositivos de bajo coste, particularmente en Arduino y Raspberry Pi. A partir de este algoritmo es posible la detección, análisis y clasificación de distintas perturbaciones eléctricas de forma más intuitiva. Se ha diseñado un sistema capaz de adquirir y analizar la señal de la tensión eléctrica y monitorizar dichos resultados, demostrando la aptitud de estos sistemas de bajo coste para dicho análisis.

The massive use of electronic devices, both in domestic and industrial environments, has a direct and immediate impact on the electrical network in which they are connected. This fact generates the need for a power quality analysis in the electrical distribution network and affected installations. On the other hand, the exponential evolution of microcontrollers and micro PC'S and their application to signal processing, makes these devices exceptional candidates to cover the aforementioned power quality analysis. This is precisely the proposal made in this work. The detection of electrical disturbances with greater incidence in power quality can be made in different ways. In this case, the use of a powerful mathematical tool such as the Wavelet Transform (WT), with a proven applicability in this field, is proposed. Its translation at the programming level through a complex algorithm is implemented in low cost devices, particularly in Arduino and Raspberry Pi. From this algorithm it is possible to detect, analyze and classify different electrical disturbances in a more intuitive way. A system capable of acquiring and analyzing the voltage signal, as well as monitoring the results, has been designed, showing the capacity of these low cost devices for such analysis.