IoT-Based Intelligent Monitoring and Control of a Small Wind Energy System for Residential Buildings

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/electronics15112304
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This paper presents an Internet of Things-oriented intelligent supervisory system and high-level control for a small wind turbine powering a residential building. The proposed approach integrates wind generation, battery storage, grid interaction, technical condition analysis, and initial operating mode selection within a single cyber–physical framework. A nonlinear discrete–time hybrid mathematical model was developed for the study, describing the interdependent operating processes of the turbine, storage, and power converter, along with a control algorithm that accounts for constraint flows. A series of experiments are presented for steady-state and dynamic operating scenarios, including wind-speed variations, evening energy shortages, stochastic disturbances, and a developing converter unit fault. As a result, the proposed Internet of Things-oriented supervisory algorithm ensures more efficient utilization of the available wind resource, reduced grid-import dependency, improved battery reserve preservation, and lower thermal loading of the power electronics. Under developing fault conditions and stochastic operating disturbances, the proposed framework maintains more stable residential energy-management behavior and improved operational robustness. The obtained results confirm the potential of the proposed control design for autonomous and semi-autonomous low-power wind energy systems for residential and distributed use.