Sistema de medição de energia elétrica para suporte à detecção de perdas não técnicas em baixa tensão.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: ACCIOLY, Mayara Gomes. lattes
Orientador(a): FREIRE, Raimundo Carlos Silvério. lattes, Souza, Ronimack Trajano de. lattes
Banca de defesa: LIRA, George Rossany Soares de., SERRES, Georgina Karla de Freitas.
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
Departamento: Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/44141
Resumo: As perdas não técnicas (PNT) em sistemas elétricos de distribuição representam um desafio relevante para as concessionárias de energia, ocasionando prejuízos financeiros, riscos à segurança e comprometimento da qualidade do serviço. Este trabalho propõe o desenvolvimento e a validação de um sistema de monitoramento de consumo elétrico em unidades consumidoras de baixa tensão, utilizando técnicas de medição amostral, como suporte à detecção de PNT. O sistema utiliza um único medidor de energia associado a um circuito de comutação controlado por microcontrolador ESP32, possibilitando a coleta de dados de múltiplas unidades consumidoras de forma alternada, reduzindo o volume de dados e os custos operacionais. São apresentados o projeto do hardware, o controle dos intervalos de medição baseado na variação dos parâmetros elétricos e a integração com rede Wi-Fi para envio dos dados. O sistema foi submetido a diferentes testes experimentais em bancada, incluindo calibração, avaliação de desempenho em comparação com aparelhos de medição contínua e detecção de padrões anômalos. Os testes experimentais mostraram que o sistema é tecnicamente viável e apresenta desempenho satisfatório. Em comparação com medidores contínuos, obteve-se boa correspondência nos valores médios de corrente, com erro inferior a 5% em cenários representativos. O sistema também foi capaz de detectar variações abruptas de consumo e emitir alertas, mesmo sob uso intermitente das cargas, além de manter comunicação estável com o banco de dados.
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O sistema utiliza um único medidor de energia associado a um circuito de comutação controlado por microcontrolador ESP32, possibilitando a coleta de dados de múltiplas unidades consumidoras de forma alternada, reduzindo o volume de dados e os custos operacionais. São apresentados o projeto do hardware, o controle dos intervalos de medição baseado na variação dos parâmetros elétricos e a integração com rede Wi-Fi para envio dos dados. O sistema foi submetido a diferentes testes experimentais em bancada, incluindo calibração, avaliação de desempenho em comparação com aparelhos de medição contínua e detecção de padrões anômalos. Os testes experimentais mostraram que o sistema é tecnicamente viável e apresenta desempenho satisfatório. Em comparação com medidores contínuos, obteve-se boa correspondência nos valores médios de corrente, com erro inferior a 5% em cenários representativos. O sistema também foi capaz de detectar variações abruptas de consumo e emitir alertas, mesmo sob uso intermitente das cargas, além de manter comunicação estável com o banco de dados.Non-technical losses (NTL) in power distribution systems represent a significant challenge for utility companies, leading to financial losses, safety risks, and a compromise in service quality. This work proposes the development and validation of an electric energy consumption monitoring system for low-voltage consumer units, using sampling-based measurement techniques to support NTLdetection. The system employs a single energy meter associated with a switching circuit controlled by an ESP32 microcontroller, enabling alternating data collection from multiple consumer units, thereby reducing data volume and operational costs. The hardware design is presented, along with the control of sampling intervals based on variations in electrical parameters and the integration with a Wi-Fi network for data transmission. The system was subjected to various experimental bench tests, including calibration, performance evaluation in comparison with continuous measurement devices, and detection of anomalous consumption patterns. The experimental tests showed that the system is technically feasible and performs satisfactorily. Compared to continuous meters, it achieved a good match in average current values, with an error below 5% in representative scenarios. The system was also capable of detecting abrupt consumption variations and issuing alerts, even under intermittent load usage, while maintaining stable communication with the database.Submitted by Michelle Gonçalves Lima e Melo (michelle.goncalves@tecnico.ufcg.edu.br) on 2025-11-07T15:10:08Z No. of bitstreams: 1 MAYARA GOMES ACCIOLY - DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2025.pdf: 9714224 bytes, checksum: f3b4e9b526aea5aa9c6488d36560944c (MD5)Made available in DSpace on 2025-11-07T15:10:08Z (GMT). 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Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2025.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporCAPESFAPESQinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGTEXTMAYARA GOMES ACCIOLY - DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2025.pdf.txtMAYARA GOMES ACCIOLY - DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2025.pdf.txttext/plain175335https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/44141/3/MAYARA+GOMES+ACCIOLY+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGEE%29+2025.pdf.txt41538dba80cdd8d4a5eaf4c8bc210e5fMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/44141/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALMAYARA GOMES ACCIOLY - DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2025.pdfMAYARA GOMES ACCIOLY - DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2025.pdfapplication/pdf9714224https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/44141/1/MAYARA+GOMES+ACCIOLY+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGEE%29+2025.pdff3b4e9b526aea5aa9c6488d36560944cMD51riufcg/441412025-11-18 03:06:58.805oai:dspace.sti.ufcg.edu.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-11-18T06:06:58Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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