一种适用于农村智能电网应用的低成本电能质量分析仪设计，该分析仪采用LoRa-WAN技术进行远程数据传输

《IEEE Internet of Things Journal》：Design of a Low-Cost Power Quality Analyzer with LoRa-WAN Telemetry for Rural Smart Grid Applications

　　

摘要：

本文介绍了一种专为巴西农村电力设施设计的高性能、低成本电力质量分析仪（PQA）的设计与实现。该系统结合了实时测量功能与通过LoRa-WAN进行的遥测技术，能够在偏远地区实现远距离数据采集。该设备采用ESP32微控制器开发，能够无损地监测关键的电力质量参数——包括电压、电流、频率、谐波和功率因数——同时符合巴西PRODIST Module 8和IEC 61000-4-30标准。为了解决ADC的非线性问题，采用了基于查找表（LUT）的校准方法，显著提高了测量精度。系统配备了图形用户界面（GUI）、内置数据存储功能以及基于Firebase的网页仪表板，支持远程访问和分析。实验验证证明了该设备的准确性、可靠性及其在成本敏感且基础设施有限的环境中适用于智能电网应用的潜力。所提出的解决方案为商业分析仪提供了一种可扩展且经济实惠的替代方案，有助于推动全国范围内的电力质量评估和农村电气化进程。