Development of IoT based smart inverter for energy metering and control

Abstract

Insufficient power generation has facilitated the search for alternative power generation, as the world is gradually making the transition to renewable green energy sources as a replacement for fossil fuels and other conventional power generation methods that causes environmental pollution. One of these methods is the use of solar energy for electricity generation through the use of the photovoltaic solar inverter which harnesses the power from the sun to generate electricity. The inability of electricity distributors to provide enough and sustainable power supply for homes and businesses, coupled with the need to live a smart life has made humans sort for an easier control method of electricity generation and usage. Hence, this research presents a smart voice and mobile application control modular inverter integrated with a smart metered energy distribution system, which equally distributes power amongst the users for effective and smart energy usage. A test of applied load on the inverter as compared to normal electricity usage deduced an 8% error rate giving a 92% accuracy for the inverter. The mobile app was tested for both online and offline usage and a 67% accuracy was deduced as the overall accuracy of the software. This gives an inference that the system can be fully operated by a user in the luxury of their comfort. For smart meter monitoring and energy allocation, 93.33% and 96.8% accuracy and precision were achieved respectively. This research makes the usage of green energy more efficient with its feature which allows for equal distribution of energy. The system also helps prevent energy theft or misuse by providing only the proper user with alerts and administrative control.

Generarea insuficientă a energiei a facilitat căutarea unei generații alternative, deoarece lumea realizează treptat tranziția la surse regenerabile de energie verde ca înlocuitor pentru combustibilii fosili și alte metode convenționale de generare a energiei care provoacă poluarea mediului. Una dintre aceste metode este utilizarea energiei solare pentru generarea de energie electrică prin utilizarea invertorului solar fotovoltaic care valorifică puterea soarelui. Incapacitatea distribuitorilor de energie electrică de a furniza o sursă de energie suficientă și durabilă pentru case și afaceri, împreună cu nevoia de a trăi o viață inteligentă, i-au făcut pe oameni să caute o metodă de control mai ușoară a producerii și utilizării energiei electrice. Această cercetare examinează un invertor modular pentru controlul aplicațiilor mobile și voce inteligentă integrată cu un sistem inteligent de distribuție a energiei, care distribuie în mod egal puterea între utilizatori pentru o utilizare eficientă și inteligentă a energiei. Un test al sarcinii aplicate pe invertor în comparație cu utilizarea normală a energiei electrice a dedus o rată de eroare de 8%, oferind o precizie de 92% pentru invertor. Aplicația mobilă a fost testată atât pentru utilizare online, cât și offline și a fost dedusă o precizie de 67% ca acuratețe generală a software-ului. Acest lucru conduce la concluzia că sistemul poate fi operat pe deplin de către un utilizator în luxul confortului său. Pentru monitorizarea contoarelor inteligente și alocarea energiei, au fost atinse 93,33% și, respectiv, 96,8% acuratețe și precizie. Această cercetare face ca utilizarea energiei verzi să fie mai eficientă datorită caracteristicii sale care permite o distribuție egală a energiei. Sistemul ajută, de asemenea, la prevenirea furtului sau a utilizării greșite a energiei, oferind alerte și control administrativ doar utilizatorului corespunzător.