Gömülü sistemler ile enerji kalitesi izleme sistemi tasarımı
The design of power quality monitoring system with embedded systems
Yazar: MUSTAFA TOPUZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. KADİR VARDAR
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Enerji kalitesi = Energy quality ; Harmonikler = Harmonics

Özet:
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.

Abstract:
Electrical energy, which is indispensable in our lives in every area there is a kind of energy. With developing technology; devices manufactured with high current capacity and power electronics devices  lead to deteriorations in the current and voltage waveforms. These distortions adversely affect the quality of the energy and cause damage  to other devices that are connected to the transmission system. Examine these harmful effects by recording the fault reason provides useful datas.
	This study was carried out using the embedded system , making the measurement of instantaneous current and voltage values , which can perform harmonic analysis and the reactive power calculation, reporting the necessary long-term , low-cost monitoring system is designed . The designed system allows processing and storage  large amounts of data in real time. Data received from the power transmission system are transferred to the embedded system . FFT, THD and power calculations of the data obtained are recorded in a report at any time request. For measurement and calculation; sensor circuits , signal conditioners and TMS320F28069 digital signal processor is used . Fourier transform, total harmonic conversion, instantaneous active -reactive - apparent power calculations is performed using information sampled and transmitted to embedded systems with high-speed serial communication by TMS320F28069. For an accurate FFT measurement, current and voltage samples has been taken in a manner variable sampling time proportional to the fundamental frequency of instantaneous voltage.