Diseño e implementación de un medidor trifásico inteligente de energía eléctrica y armónicos

Abstract

La medición precisa de energía eléctrica resulta esencial para garantizar una tarificación equitativa, tanto para el cliente como para el distribuidor. En la actualidad, se reconoce la necesidad de medir parámetros más allá del consumo de energía activa, con el propósito de prevenir fallas en la instalación o diagnosticarlas una vez que se presenten. Además, si se permite el acceso de los datos de medición en tiempo real, permite que el usuario realice ajustes para optimizar el consumo de energía y prolongar la vida útil de la instalación. El objetivo de este estudio consiste en diseñar un dispositivo inteligente de medición de energía trifásica orientado al registro de parámetros eléctricos, que no solo mida de manera precisa la energía activa, sino también parámetros relacionados con la calidad de la energía. Esto se hace con la finalidad de cumplir con los estándares de calidad establecidos en las normas IEC. La implementación física del dispositivo se basa en la interconexión de equipos modulares comerciales y circuitos especialmente diseñados para este proyecto. Para abordar la limitada velocidad de muestreo del microcontrolador, se emplean métodos de submuestreo en la programación. La comunicación remota se logra mediante la plataforma BLINK, ampliamente utilizada en proyectos de Internet de las cosas (IoT). La validación de la medición de energía se lleva a cabo mediante una prueba de contraste conforme a los lineamientos detallados en la norma IEC 62053-21, lo cual conduce a una clasificación de clase 1 para el dispositivo. Asimismo, se valida la precisión de la medición del resto de parámetros mediante la comparación con un analizador de redes, cumpliendo los criterios establecidos en la norma IEC 61557-12. Ambas pruebas se realizan en el laboratorio N°6 de electricidad de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI).