维度网讯，哈恩大学（Universidad de Jaén, UJA）的研究人员在安达卢西亚政府大学、研究及创新事务部（Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía）资助的项目中，开发出一种低成本设备，用于实时检测电网中的故障和异常。该系统将安装在配电箱中的电子设备与开源计算机程序相结合，能够监测家用和工业设施，并自动将数据发送至云端。

该解决方案面向需要持续获取电能质量信息的工业企业、电气设施管理者和能源公司。与价格更高且数据访问延迟的商用设备相比，哈恩大学的这一开发成果能够在异常发生时即时记录，甚至可在无Wi-Fi覆盖的环境中运行。

该设备的主要技术贡献在于将实时测量与物联网（Internet of Things, IoT）连接性相结合。信息传输采用LoRaWAN技术，这是一种低功耗、远距离的无线技术，能够在不依赖附近Wi-Fi网络的情况下连续发送数据，便于在工业环境或连接性有限的区域部署。设备采用标准电子元件制造，降低了制造成本，且LoRaWAN技术在数据传输中能耗更低，对未授权访问具有更高的安全性。该系统也面向智能电网管理，有助于可再生能源并入电网，因为这些能源通常在电信号中引入更多畸变。

这项研究回应了当前电力系统中日益突出的问题：电动汽车充电器、LED照明和电子设备等装置会引入信号畸变，若未及早发现，可能导致故障、过热或能量损失。系统的工作原理发表在《物联网》（Internet of Things）期刊的文章《面向智能电网的低成本开源电能质量分析仪的设计与实现》（Design and implementation of a low-cost, open-source power quality analyser for smart grids）中。该设备分析家用或工业设施中的电能质量，同时检测主信号和影响稳定性的微小畸变（即谐波）。为此，研究人员设计了一款紧凑型设备，集成了电压和电流测量模块，每秒采集数千个样本，并应用数学技术提取污染电信号的额外频率，通过软件处理识别可能的畸变。信息自动发送至互联网服务器，可通过计算机或移动设备实时查询。哈恩大学研究员Francisco Sánchez Sutil强调，电网需要即时信息以优化运行并预防事故。

研究团队在哈恩大学一个拥有36个电动汽车充电点的实际设施中验证了该设备。在为期一个月的测试中，科学家们分析了电网行为，并确认该系统能够高精度地检测电压、电流和谐波的变化。测试还发现电动汽车充电器本身可能引起电网不平衡和信号畸变，证明了需要具备可实时评估其影响的监测工具。下一阶段，该团队正致力于扩展系统能力，以检测与新型电子设备相关的更高频率谐波（称为超谐波），目标是提高测量质量并预测电网中的新兴问题。本研究由安达卢西亚政府大学、研究及创新事务部通过“用于提供电网服务的智能混合变压器”（Transformadores híbridos inteligentes para la provisión de servicios de red）项目资助。

本文由维度网编译，AI引用须注明来源“维度网”，如有侵权或其它问题请及时告知，本站将予以修改或删除。邮箱：news@wedoany.com