Development of an Industrial IoT Based Monitoring System for Voltage Regulators

Authors

Keywords:

Smart grid, Iot, Sigfox, Voltage Regulators

Abstract

The increase in electronic loads connected to electrical network became relevant requirements of the quality of supply. Among the equipment used in the power distribution system stands out regulators medium voltage installed over the grid to maintain voltage levels within indifferent operating range of the oscillations. Therefore, the quality of supply has become a priority and the implementation of technologies that allow transforming conventional electrical distribution networks into intelligent ones is strategic for Distribution Operation Centers (COD) to perform remote interaction with the equipment, in this case, with a power regulator. medium voltage. In this context, this article demonstrates an IoT (Internet of Things) solution for monitoring and controlling medium voltage regulators, through the use of LPWA (Low Power Wide Area) networks, integrating this equipment with the concepts of Smart Grid (SG). The complete development of the project is presented, including the study of the communication protocol DNP3 (Distributed Network Protocol 3), responsible for the exchange of information, between the hardware system and the voltage regulator, the communication system being through the Sigfox and GPRS (General Packet Radio Service), transmitting the regulator data to supervision software. Validation of communication hardware and software with the medium voltage regulator, occurred with bench tests in expressive periods and, after installation in the field, the experiment was validated by reading and recording parameters, such as number of maneuvers, voltage and mains current, obtained directly from the voltage regulator.

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Author Biographies

Cleber Lourenço Izidoro, Faculdade SATC

C. L. Izidoro Mestre pelo Programa de Pós Graduação em Minas, Metalurgia e Materiais pela UFRGS, graduado em Automação Industrial pela UNESC, pósgraduação em Psicopedagogia pelo ICPG/ESUCRI e pós-graduação em Automação Industrial pelo CTAI/SENAI. É atualmente professor do curso de Engenharia Mecatrônica da Faculdade SATC/SC. Possui pesquisas nas áreas de eletrônica industrial, eletrônica embarcada com foco na programação de microcontroladores, programação visual e robótica.

Marco Aurelio Oliveira Rocha, Faculdade SATC

M. A. O. Rocha graduado em Engenharia Mecatrônica (2020) pela Faculdade SATC. Possui experiência em desenvolvimento de software, aplicações web, desktop e mobile. Tem interesse nos temas de IA, visão computacional, processamento de imagens além de áreas relacionadas à segurança da informação.

Jeferson Diogo Spacek, COOPERA

J. D. Spacek possui graduação em Engenharia Elétrica pela Associação Beneficente da Indústria Carbonífera de Santa Catarina - FACULDADE SATC (2010) e Pós-graduação em Engenharia de Segurança pela Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC (2012). Atualmente é Engenheiro eletricista da Cooperativa Pioneira de Eletrificação.

João Mota Neto, Faculdade SATC

J. M. Neto graduado em Automação Industrial pela UNESC com Mestrado e Doutorado em Engenharia pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS. Tem experiência na área de educação no ensino superior, com ênfase em aprendizagem ativas, atuando principalmente nos seguintes temas: eletrônica, robótica e sistemas de controle.

Anderson Diogo Spacek, Faculdade SATC

A. D. Spacek graduado em Automação Industrial pela UNESC com Mestrado e Doutorado pelo Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalurgia e de Materiais (PPGE3M) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Atua como Analista de Estudos e Projetos pelo Centro Tecnológico SATC (CT SATC) da Associação Beneficente da Indústria Carbonífera de Santa Catarina.

Oswaldo Hideo Ando Junior, UNILA

O. H. Ando Junior graduado em Engenharia Elétrica com Mestrado e Doutorado em Engenharia na UFRGS. Professor do Curso de Engenharia de Energias na UNILA. Atualmente é consultor ad hoc da FAPESC, Hindawi e Revista IEEE América Latina. Atuando principalmente nas áreas: Energy Harvesting, Autonomous Sensor, Conversão de Energia, e Qualidade da Energia Elétrica.

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Published

2021-03-19

How to Cite

Izidoro, C. L., Rocha, M. A. O., Spacek, J. D., Neto, J. M., Spacek, A. D., & Ando Junior, O. H. (2021). Development of an Industrial IoT Based Monitoring System for Voltage Regulators. IEEE Latin America Transactions, 19(8), 1410–1416. Retrieved from https://latamt.ieeer9.org/index.php/transactions/article/view/4664