Improvement of power quality in grid-connected hybrid system with power monitoring and control based on internet of things approach

Abstract

This article proposes a new control monitoring grid connected hybrid system. The proposed system, improvement of power quality is achieved with internet of things power monitoring approach in solar photovoltaic grid system network. The novelty of the proposed work consists in presenting solar power monitoring and power control based internet of things algorithm, to generate DC voltage and maintain the constant voltage for grid connected hybrid system. Methods. The proposed algorithm which provides sophisticated and cost-effective solution for measuring the fault and as maximum power point tracking assures controlled output and supports the extraction of complete power from the photovoltaic panel. The objective of the work is to monitor and control the grid statistics for reliable and efficient delivery of power to a hybrid power generation system. Internet of things is regarded as a network comprising of electronic embedded devices, physical objects, network connections, and sensors enabling the sensing, analysis, and exchange of data. The proposed control technique strategy is validated using MATLAB/Simulink software and real time implementation to analysis the working performances. Results. The results obtained show that the power quality issue, the proposed system to overcome through monitoring of fault solar panel and improving of power quality. The obtained output from the hybrid system is fed to the grid through a 3ϕ voltage source inverter is more reliable and maintained power quality. The power obtained from the entire hybrid setup is measured by the sensor present in the internet of things-based module. In addition to that, the photovoltaic voltage is improved by a boost converter and optimum reliability is obtained with the adoption of the perturb & observe approach. The challenges in the integration of internet of things – smart grid must be overcome for the network to function efficiently. Originality. Compensation of power quality issues, grid stability and harmonic reduction in distribution network by using photovoltaic based internet of things approach is utilized along with sensor controller. Practical value. The work concerns a network comprising of electronic embedded devices, physical objects, network connections, and sensors enabling the sensing, analysis, and exchange of data. In this paper, internet of things sensors are installed in various stages of the smart grid in a hybrid photovoltaic – wind system. It tracks and manages network statistics for safe and efficient power delivery. The study is validated by the simulation results based on MATLAB/Simulink software and real time implementation.

У статті пропонується нова гібридна система управління моніторингом, підключена до мережі. У запропонованій системі покращення якості електроенергії досягається за допомогою підходу Інтернету речей до моніторингу потужності у мережі сонячної фотоелектричної мережі. Новизна запропонованої роботи полягає у поданні алгоритму моніторингу сонячної енергії та управління потужністю, заснованого на Інтернеті речей, для генерації напруги постійного струму та підтримки постійної напруги для гібридної системи, підключеної до мережі. Методи. Пропонований алгоритм, який забезпечує складне та економічне рішення для вимірювання несправності та відстеження точки максимальної потужності, забезпечує контрольований вихід та підтримує вилучення повної потужності з фотоелектричної панелі. Метою роботи є моніторинг та управління статистикою мережі для надійної та ефективної подачі електроенергії до гібридної системи виробництва електроенергії. Інтернет речей розглядається як мережа, що складається з електронних вбудованих пристроїв, фізичних об'єктів, мережевих підключень та датчиків, що дозволяють сприймати, аналізувати та обмінюватися даними. Запропонована стратегія методу управління перевіряється з використанням програмного забезпечення MATLAB/Simulink та реалізації у режимі реального часу для аналізу робочих характеристик. Результати показують, що запропонована система вирішує проблему якості електроенергії за рахунок моніторингу несправності сонячної панелі та покращення якості електроенергії. Отриманий вихід гібридної системи подається в мережу через інвертор джерела напруги 3ϕ, що є більш надійним і підтримує якість електроенергії. Потужність, отримана від усієї гібридної установки, вимірюється датчиком, що є присутнім у модулі на основі Інтернету речей. На додаток до цього фотогальванічна напруга покращується за допомогою перетворювача, що підвищує, а оптимальна надійність досягається за рахунок застосування підходу «збурюй і спостерігай». Щоб мережа функціонувала ефективно, необхідно вирішити проблеми інтеграції Інтернету речей – смарт-мереж. Оригінальність. Поряд із сенсорним контролером використовується компенсація проблем з якістю електроенергії, стабільністю мережі та зменшенням гармонік у розподільній мережі з використанням підходу до Інтернету речей на основі фотоелектричних систем. Практична цінність. Робота стосується мережі, що складається з електронних вбудованих пристроїв, фізичних об’єктів, мережевих підключень та датчиків, що дозволяють сприймати, аналізувати та обмінюватися даними. У цій статті датчики Інтернету речей встановлюються на різних етапах інтелектуальної мережі у гібридній фотоелектричній та вітровій системі. Він відстежує та керує мережевою статистикою для безпечної та ефективної подачі енергії. Дослідження підтверджено результатами моделювання, що базуються на програмному забезпеченні MATLAB/Simulink та реалізації в реальному часі.