A Laboratory Study For Detection of Leakage and Automatic Billing in LV Distribution Networks

Abstract

With this study, it is thought that to contribute to intelligent urbanization, a sample laboratory application with PLC supported SCADA was made by transferring user energy consumption data via wireless communication for detection of illegal energy usage, automatic billing and peak load demand. Many reasons, such as leakage energy usage, fault detection and rapid response, remote meter reading and billing, specific monitoring of peak load demands, require energy software for distribution systems. However, the rapid increase in the use of electric vehicles will necessitate the existence of charging stations in cities. This will require energy software with complex topologies in a network that will cover the entire city for energy distribution companies. For all these reasons, energy management will be an essential element for future smart cities.

Keywords

• Automatic billing
• SCADA
• Energy software
• Smart cities

AG Dağıtım Şebekelerinde Kaçak Kullanımın Tespiti ve Otomatik Faturalama İçin Örnek Laboratuvar Çalışması

Abstract

Bu çalışma ile akıllı şehirleşmeye katkı sağlayacağı düşünülerek, kaçak enerji kullanımının tespiti, otomatik faturalama ve puant yük talebinin takibi için kullanıcı enerji tüketim verilerinin kablosuz haberleşme ile aktarılması sağlanarak PLC destekli SCADA ile örnek bir laboratuvar uygulaması yapılmıştır. Kaçak enerji kullanımı, arıza tespiti ve hızlı müdahale, uzaktan sayaç okuma ve faturalama, puant yük taleplerinin spesifik şekilde izlenmesi gibi birçok sebep, dağıtım sistemleri için enerji yazılımlarını gerekli kılmaktadır. Bununla birlikte elektrikli araçların kullanımının hızla artışı şehirlerde şarj istasyonlarının varlığını gerekli kılacaktır. Bu durum enerji dağıtım firmaları için tüm şehri kapsayacak bir ağda kompleks topolojilere sahip enerji yazılımlarını zorunlu hale getirecektir. Tüm bu sebeplerle gelecekte akıllı şehirlere geçiş için enerji yönetimi gerekli bir unsur olacaktır.

Keywords

• Otomatik faturalama
• SCADA
• Enerji Yazılımı
• Akıllı Şehirler

References

1. H.G. Rodney, C.H. Lee and V.H. Mok, “Automatic Power Meter Reading System Using GSM Network,” The 8th International Power Engineering Conference, Singapore, 2007, pp. 465-469.
2. V.C. Gungor, B. Lu and G.P. Hancke, “Opportunities and Challenges of Wireless Sensor Networks in Smart Grid,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, v. 57, n. 10, pp. 3557 – 3564, 2010.
3. J. Han, C.S. Choi and I. Lee, “More Efficient Home Energy Management System Based on ZigBee Communication and Infrared Remote Controls,” IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE), Las Vegas, NV, USA, 2011, pp. 85-89.
4. E. Bekiroğlu ve N. Daldal, “Transformatör Merkezlerinin Güvenlik Amaçlı Uzaktan İzlenmesi ve Otomasyonu,” e-Journal of New World Sciences Academy, v. 4, n. 4, pp. 459-470, 2009.
5. K. Gıll, S.H. Yang, F. Yao and X. Lu, “A ZigBee-Based Home Automation System,” IEEE Transactions on Consumer Electronics, v. 55, n. 2, pp. 422-430, 2009.
6. T. Khalifa, K. Naik and A. Nayak, “A Survey of Communication Protocols for Automatic Meter Reading Applications,” IEEE Communications Surveys & Tutorials, v. 13, n. 2, pp. 168-182, 2011.
7. Y. Kabalcı ve Kabalcı E., “Akıllı Şebekeler için Kablosuz Enerji İzleme Sistemi Tasarımı ve Gerçekleştirilmesi,” Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, c. 5, s.2, ss. 137-145, 2017.
8. A. Frotzscher, U. Wetzker, M. Bauer, M. Rentschler, M. Beyer, S. Elspass and H. Klessig, “Requirements and current solutions of wireless communication in industrial automation,” IEEE International Conference on Communications Workshops (ICC), Sydney, NSW, Australia, 2014.

9. V.C. Gungor and G.P. Hancke, “Industrial Wireless Sensor Networks: Challenges, Design Principles, and Technical Approaches,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, v. 56, n. 10, pp. 4258-4265, 2009.
10. F. Siddiqui, S. Zeadally and K. Salah, “Gigabit Wireless Networking with IEEE 802.11ac: Technical Overview and Challenges,” Journal of Networks, v. 10, n. 3, pp. 164-170, 2015.
11. V. Gazis, M. Görtz, M. Huber, A. Leonardi, K. Mathioudakis, A. Wiesmaier, F. Zeiger, and E. Vasilomanolakis, “A Survey of Technologies for the Internet of Things,” International Wireless Communications & Mobile Computing Conference (IWCMC), Croatia, 2015.
12. A. Mahmood, N. Javaid and S. Razzaq, “A review of wireless communications for smart grid,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, n. 41, pp. 248-260, 2015.
13. L. Quan-Xi and L. Gang, “Design of remote automatic meter reading system based on ZigBee and GPRS,” Proceedings of the Third International Symposium on Computer Science and Computational Technology (ISCSCT ’10), Jiaozuo, P. R. China, 2010, pp. 186-189.
14. P. P. Parikh, M. G. Kanabar and T. S. Sidhu, “Opportunities and Challenges of Wireless Communication Technologies for Smart Grid Applications,” Power and Energy Society General Meeting, Providence, RI, USA, 2010.
15. O. Uysal and Z.A. Mısırlı, “Physical Topologies in Computer Networks,” Recent Advances in Applied Mathematics and Computational and Information Sciences, n. 2, pp. 377-381, 2009.
16. Schneider Electric TM241CE40T Product Data Sheet pdf, (6 Mart 2018). [Online]. Erişim: www.schneider-electric.com.
17. Phoenix Contact RAD-2400-IFS Product Data Sheet pdf, (6 Mart 2018). [Online].Erişim: www.phoenixcontact.com.
18. B.B. Alagoz, A. Kaygusuz and A. Karabiber, “A user-mode distributed energy management architecture for smart grid applications,” Elsevier Enerjy Journal, n. 44, pp. 167-177, 2012.