Smart grid load management driven by IoT-based Arduino R4 controller

Khaled Abojlala; Abdallah Hussein

المؤلفون

Khaled Abojlala كلية الهندسة - مصراته
Abdallah Hussein Electrical and Electronic Engineering Faculty of Engineering Misurata University Misurata Libya

الكلمات المفتاحية:

load management، PV panel, battery، smart grid، Arduino، Keywords— Smart Buildings, Internet of Things (IoT), Cisco Packet Tracer, Remote Control Systems, Home Automation

الملخص

الطلب العالمي المتزايد على الطاقة المتجددة والحاجة الملحّة إلى إدارة فعّالة للطاقة جعلا من الضروري تطوير حلول مبتكرة لإدارة الأحمال بالشبكات الكهربائية. تقترح هذه الورقة نظام تحكّم يعتمد على إنترنت الأشياء (IoT) باستخدام متحكّم أردوينو R4 لإدارة الأحمال في شبكة كهربائية ذكية. تم تصميم النظام بهدف تحسين استهلاك الطاقة من خلال توفير المراقبة والتحكم في الوقت الحقيقي لمصادر الطاقة المتجددة وشبكة الكهرباء العامة. تعتمد منهجية البحث على دمج متحكّم أردوينو مع حساسات التيار والجهد لتتبع القدرة الكهربائية لكل من النظام الكهروضوئي الشمسي (PV)، والبطارية، وشبكة الكهرباء، واستهلاك الأحمال. بعد ذلك يتم إرسال البيانات المجمّعة إلى منصة سحابية لإجراء تحليل مفصل وعرض للبيانات، مما يدعم اتخاذ قرارات أفضل وإدارة أكثر كفاءة للأحمال. كما أن مكوّنات المراقبة المستخدمة في النظام المقترح منخفضة التكلفة ومتوفرة في الأسواق.

المراجع

D. M. Koraki and Mayur A Pawar, “Design and Development of IoT based utility Load Management Technique Using Arduino,” Journal of Systems Engineering and Electronics (ISSN NO: 1671-1793) Volume 35 ISSUE 5 2025.

IRENA, "Smart Grids and Renewables: A Guide for Effective Deployment," International Renewable Energy Agency, November 2013.

S. T. Zahra and W. SPajjad, “IoT Based Smart Power and Load Management System,” International Journal of Emerging Engineering and Technology (IJEET) ISSN (e): 2958-3764 Volume: 2, Number: 1, Pages: 69-74, Year: 2023.

S. M. Ali and M. Jawad, “PLC based load management system,” International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), vol. 3, no. 5, pp. 1456–1460, May 2014.

N. Sapre and P. Kulkarni, “Design and implementation of PLC based smart load management system,” International Journal of Advanced Research in Electrical, Electronics and Instrumentation Engineering, vol. 4, no. 6, pp. 5286–5292, Jun. 2015.

S. Kumar and R. Gupta, “PLC based automatic load shedding system,” International Journal of Electrical and Electronics Engineering Research, vol. 6, no. 2, pp. 21–26, 2016.

IEC 61131-3, Programmable Controllers – Part 3: Programming Languages, International Electrotechnical Commission, Geneva, Switzerland, 2013.

S. R. Mohanty and P. K. Ray, “LABVIEW based smart grid monitoring system,” International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 43, no. 1, pp. 482–489, Dec. 2012.

A. Kumar and R. Gupta, “Design and implementation of LABVIEW based smart load management system,” International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), vol. 4, no. 6, pp. 912–916, Jun. 2015.

M. A. Khan, S. Ahmad, and N. Islam, “Real-time load monitoring and control using LABVIEW,” International Journal of Advanced Research in Electrical, Electronics and Instrumentation Engineering, vol. 5, no. 3, pp. 2145–2151, Mar. 2016.

V. R. Singh and A. Verma, “LABVIEW based power management system for smart grid,” International Journal of Engineering Sciences & Research Technology, vol. 6, no. 8, pp. 321–326, Aug. 2017.

S. T. Zahra and W. SPajjad, “IoT Based Load Management of a Micro-Grid Using Arduino and HMAS,” Iranian Journal of Electrical and Electronic Engineering 02 (2020) 228–234.