I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   39 ,   No .   2 A u g u s t   2 0 2 5 ,   p p .   86 0 ~ 87 3   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijeecs.v 39 .i 2 . pp 86 0 - 87 3          860     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   O ptimi za tion o I o T - ba sed mo nitor ing  sy stem f o r au t o ma tic  po wer f a ctor  corr ection using   PZE M - 0 0 4 T sens o r       M a m a n So m a ntr i 1 ,   M o cha ma d Riz a l F a uza n 1 ,   I rg i Sury a 2   1 El e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   E d u c a t i o n ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   I n d u s t r i a l   E d u c a t i o n ,   U n i v e r si t a s   P e n d i d i k a n   I n d o n e s i a ,     B a n d u n g ,   I n d o n e si a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   C o l l e g e   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e ,     N a t i o n a l   Ta i p e i   U n i v e r si t y   o f   Te c h n o l o g y ,   Ta i p e i ,   T a i w a n       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   7 2 0 2 4   R ev is ed   Mar   18 2 0 2 5   Acc ep ted   J u l   1 2 0 2 5       P o w e r   f a c t o r   c o r re c t i o n   ( P F C )   i c r u c i a l   f o r   i m p r o v i n g   e n e r g y   e f f i c i e n c y   a n d   r e d u c i n g   e x c e ss i v e   p o w e r   c o n s u m p t i o n ,   e s p e c i a l l y   i n   i n d u c t i v e   l o a d c o m m o n l y   f o u n d   i n   h o u s e h o l d   a n d   i n d u s t r i a l   e n v i r o n m e n t s .   C o n v e n t i o n a l   PFC   m e t h o d s   o f t e n   r e l y   o n   m a n u a l   c a p a c i t o r   s w i t c h i n g ,   w h i c h   i s   i n e f f i c i e n t   a n d   i m p r a c t ic a l   f o r   r e a l - t im e   a p p l i c a t i o n s .   T h i s   s t u d y   p r o p o s e s   a n   I o T - b a s e d   a u t o m a t i c   p o w e r   fa c t o r   m o n i t o r i n g   a n d   c o r r e c t i o n   s y s te m   t h a t   d y n a m i c a l l y   a d j u s t s   t h e   p o w e r   f a c t o r   u s i n g   r e a l - t i m e   d a t a   a n a l y s i s .   T h e   s y s t e m   i n t e g r a t e N o d e M C U   E S P 3 2   a n d   t h e   P Z E M - 0 0 4 T   s e n s o r   t o   m o n i t o r   e l e c t r ic a p a r a m e t e rs   a n d   a u t o m a t i c a l l y   s w i t c h   c a p a c i t o r s   b a s e d   o n   p o w e r   f a c t o c o n d i t i o n s .   T h e   r e s e a r c h   f o l l o ws   t h e   AD D I E   a p p r o a c h   ( a n a l y s is ,   d e s i g n ,   d e v e l o p m e n t ,   i m p l e m e n ta t i o n ,   e v a l u a t i o n )   t o   e n s u r e   a   s t r u c t u r e d   d e v e l o p m e n p r o c e s s .   E x p e r i m e n t a l   r e s u l t d e m o n s t r a t e   a n   a v e r a g e   p o w e r   f a c t o i m p r o v e m e n t   o f   4 8 . 7 7 %   a n d   a   r e d u c t i o n   i n   c u r r e n t   c o n s u m p t i o n   b y   3 9 . 9 0 % ,   s i g n i f i c a n t l y   e n h a n c i n g   e n e r g y   e ff i c i e n c y .   T h e   s y s te m ' s   w e b - b a se d   i n t e r f a c e   a l l o w s   re a l - t im e   m o n i t o r i n g   w i t h   a n   a v e r a g e   d a t a   t ra n s m is s i o n   r e s p o n s e   t i m e   o f   2 0 7 . 6 7   m s ,   e n s u r i n g   e f f i c i e n t   r e m o t e   m a n a g e m e n t .   C o m p a re d   t o   e x i s t i n g   s y s t e m s ,   t h e   p r o p o s e d   a p p r o a c h   e l i m i n a t e s   m a n u a l   i n t e r v e n t i o n   a n d   o p t i m i z e PFC   a d a p t i v e l y .   F u t u r e   r e s e a r c h   sh o u l d   f o c u s   o n   e x p a n d i n g   s y s t e m   r e l i a b i l i t y ,   t e s t i n g   o n   l a r g e r - s c a le   a p p l i c a t i o n s ,   a n d   i n t e g r a t i n g   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   ( A I)   f o r   p r e d i c t i v e   p o w e r   f a c t o r   a d j u s t m e n t s .   K ey w o r d s :   Au to m atic  p o wer   f ac to r   I n ter n et  o f   th in g s   Mo n ito r in g   s y s tem   No d eM C E SP 3 2   PZE M - 0 0 4 T   m o d u le   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   I r g i Su r y a   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   C o lleg o f   E lectr ical  E n g in ee r in g   an d   C o m p u ter   Scien ce   Natio n al  T aip ei  Un iv er s ity   o f   T ec h n o lo g y   T aip ei,   T aiwa n   E m ail: ir g i.su r y a8 8 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   P o w e r   f a c t o r   is s u es   a r e   a   m a j o r   c h a l l e n g e   i n   e l e c t r i c a l   e n e r g y   m a n a g e m e n t ,   p a r t i c u l a r l y   f o r   h o u s e h o l d   a n d   i n d u s t r i al   d e v i ce s   t h a o p er a t e   wi t h   h i g h   i n d u c t i v l o a d s   s u c h   as   r e f r i g e r at o r s ,   a i r   c o n d it i o n e r s ,   a n d   e l e ct r i m o t o r s .   A   l o w   p o w e r   f a c t o r   l e a d s   t o   i n c r e a s e d   e l e ct r i ci t y   c o n s u m p t i o n ,   h i g h e r   o p er a t i o n a l   c o s t s ,   a n d   i n e f f i c i e n c ie s   i n   p o w e r   d i s t r i b u t i o n ,   a f f e c t i n g   n o t   o n l y   i n d i v i d u a l   c o n s u m e r s   b u t   a l s o   t h e   o v e r a l l   e l e ct r i c a l   g r i d   [ 1 ] .   I d e a l l y ,   a   g o o d   p o w e r   f a c t o r   f a l l s   b e tw e e n   0 . 8 5   a n d   1 ,   i n d i c a t i n g   t h a t   m o s t   o f   t h e   p o w e r   u s e d   i s   a ct i v e   p o w e r   w i t h   m i n i m al   r e a ct i v e   p o w e r   l o s s es   [ 2 ] .   H o we v e r ,   m a n y   h o u s e h o l d   d e v i c es   s t il l   s u f f e r   f r o m   l o w   p o w e r   f a c t o r   c o n d i t i o n s ,   l ea d i n g   t o   u n n e c e s s a r y   e n e r g y   w as t e   a n d   r i s i n g   e l e c t r i c it y   c o s ts   [ 3 ] .   B e y o n d   i n d i v i d u a h o u s e h o l d s ,   l o p o w e r   f a c t o r   c o n t r i b u t e s   t o   h i g h e r   p e a k   d e m a n d   o n   t h e   e l e ct r i c al   g r i d ,   f o r c i n g   p o w e r   c o m p a n i e s   t o   o v e r c o m p e n s at w i t h   a d d i ti o n a l   g e n e r a t i o n   c ap a c i t y ,   w h i c h   i n c r ea s es   o v e r a ll   e n e r g y   p r o d u c t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2         Op timiz a tio n   o f I o T - b a s ed   mo n ito r in g   s ystem  fo r   a u to ma tic  p o w er fa cto r   co r r ec tio n     ( Ma ma n   S o ma n tr i )   861   c o s ts   [ 4 ] [ 5 ] .   T h u s ,   i m p r o v i n g   p o w e r   f a c t o r   i s   n o t   o n l y   c r u c i a l   f o r   r e d u c i n g   h o u s e h o l d   e l e c t r i c i t y   b i ll s   b u t   a l s o   e s s e n t i a l   f o r   e n h a n c i n g   e n e r g y   s u s ta i n a b i li t y   a t   a   l a r g e r   s ca l e .   D e s p it e   a d v a n c e m e n t s   i n   i n t er n e t   o f   t h i n g s   ( I o T )   t e c h n o l o g y ,   m a n y   p o w e r   f a c t o r   c o r r e c t i o n   ( P FC )   s y s te m s   s ti l l   r e l y   o n   m a n u a l   o r   s e m i - a u t o m at e d   m e t h o d s ,   s u c h   a s   c o n t r o ll e d   c a p a ci t o r   b an k s ,   w h i c h   r e q u i r h u m a n   i n t e r v e n t i o n   f o r   a d j u s tm e n t   [ 6 ] ,   [ 7 ] .   I o T   h a s   t h e   p o t e n t i a l   t o   p r o v i d e   r e al - t i m e   m o n i t o r i n g   a n d   c o n t r o l ,   a l l o w i n g   p o w e r   f ac t o r   t o   b e   co r r e c t e d   a u t o n o m o u s l y   w it h o u t   h u m a n   i n p u t   [ 8 ] .   H o w e v e r ,   m a n y   e x i s ti n g   I o T - b a s e d   PF C   s y s t e m s   a r e   s t i ll  l i m i t e d   t o   d a t a   v is u a l iz a t i o n   a n d   m o n i t o r i n g   r a t h e r   t h a n   r e a l - t i m e   a d a p ti v c o r r e c t i o n ,   l e a v i n g   s i g n i f i c an t   g a p   i n   f u l l y   a u t o m a t e d   p o w e r   f a c t o r   o p t i m i z a ti o n   [ 9 ] .   S o m e   s t u d i e s   h a v e   p r o p o s e d   s e m i - a u t o m a t e d   c a p a c i t o r   s wi t c h i n g   s y s t e m s ,   b u t   t h e s e   s t i ll   r e q u i r e   u s e r - t r i g g e r e d   a c t i o n s ,   r e d u c i n g   t h e i r   e f f i ci e n c y   a n d   p r a c ti c a li ty   i n   d y n a m i c   h o u s e h o l d   e n v i r o n m e n t s   w h e r l o a d s   f l u c t u at c o n t i n u o u s l y   [ 1 0 ] T h u s ,   a   f u l l y   a u t o m a t e d   I o T - d r i v e n   a p p r o a c h   i s   n e c es s a r y   t o   e n h a n c e   P FC   b y   d y n a m ic a l l y   a d j u s t i n g   ca p a c i t o r s   i n   r e s p o n s e   t o   r e al - t i m e   e l e ct r i ca l   l o a d   v a r i a ti o n s .   T o   a d d r e s s   t h es e   c h a l le n g e s ,   th i s   r e s ea r c h   p r o p o s e s   a n   I o T - b a s e d   a u t o m a ti c   PF C   s y s te m   t h a t   n o t   o n l y   m o n i t o r s   b u t   a ls o   d y n a m i c a l l y   i m p r o v e s   p o w e r   f a c t o r   i n   r e a l   ti m e .   T h e   s y s t e m   i n t e g r at e s   N o d e M C U   E S P 3 2   a n d   t h e   P Z E M - 0 0 4 T   s e n s o r ,   e n a b l in g   c o n t i n u o u s   m e as u r e m e n t   o f   v o l t a g e ,   c u r r e n t ,   p o w e r ,   a n d   p o w e r   f a c t o r ,   w h i le  a u t o m a t i c al l y   s w it c h i n g   c a p ac it o r s   t o   m a i n t ai n   a n   o p ti m a l   p o w e r   f a c t o r   a b o v e   0 . 8 5   [ 1 1 ] ,   [ 1 2 ] .   U n l i k e   p r e v i o u s   s t u d i es   t h at   s t il l   r e q u i r m a n u a l   o r   s e m i - a u t o m a t e d   c o n t r o l ,   t h e   p r o p o s e d   s y s t e m   o p e r at e s   i n d e p e n d e n t l y ,   m i n i m i z i n g   h u m a n   i n t e r v e n t i o n   w h i l e   e n s u r i n g   a n   e f f i c i e n t   r e s p o n s e   t o   c h a n g i n g   e l e c t r i c a l   lo a d   c o n d i t i o n s   [ 1 3 ] Th e   P Z E M - 0 0 4 T   s e n s o r   i s   s e le c t e d   d u e   t o   i t s   h i g h   a c c u r a c y   a n d   e a s e   o f   i n t e g r a t i o n   w i t h   I o T   p l a t f o r m s ,   m a k i n g   i t   s u it a b l c h o i c e   f o r   a n   a u t o m a t i c   c o r r e c t i o n   s y s t e m .   W it h   a   w e b - b a s e d   m o n i t o r i n g   i n t e r f a c e ,   u s e r s   c a n   t r a c k   r e a l - t i m e   p o w e r   f a ct o r   v a l u e s ,   r e c e i v e   a l e r ts   a b o u t   i n e f f i ci en t   p o w e r   u s a g e ,   a n d   l e t   t h e   s y s t e m   a u t o m a ti c a ll y   a d j u s t   t h e   c a p a c it o r   s w it c h i n g   w i t h o u t   m a n u a l   o p e r a t i o n .   T h e   o b j e c t i v e   o f   t h i s   r e s e a r c h   i s   t o   d e v e l o p   a n d   i m p l e m e n t   a n   I o T - b a s e d   a u t o m a t i c   p o w e r   f a c t o r   m o n i t o r i n g   a n d   c o r r e c t i o n   s y s t e m ,   d e m o n s t r a ti n g   i t s   a b i l i t y   t o   r e d u c e   e l e c t r i c i t y   c o s ts   a n d   i m p r o v e   e n e r g y   e f f i c i e n c y .   T h i s   r es e a r c h   c o n t r i b u t e s   b y   ( 1 )   d e s i g n i n g   a n d   d e v e l o p i n g   a   f u l l y   a u t o m a t e d   I o T - b a s e d   P FC   s y s t e m ,   e l i m i n at i n g   t h e   n e e d   f o r   m a n u a l   c a p a c i t o r   s w it c h i n g ;   ( 2 )   i n t e g r a t i n g   r e al - t i m m o n i t o r i n g   w i t h   a d a p t i v e   c a p ac i t o r   s w itc h i n g   t o   d y n a m i c a ll y   m a i n t ai n   a n   o p t i m a p o w e r   f a c t o r ;   a n d   ( 3 )   e v a l u a t i n g   t h e   s y s te m ' s   e f f e c ti v e n e s s   a c r o s s   d i f f e r e n t   i n d u c t i v e   l o a d s ,   p r o v i d i n g   a   c o m p a r a t i v e   a n a l y s is   w it h   c o n v e n t i o n a l   c o r r e c t i o n   m e t h o d s .   Th e   r e m a i n d e r   o f   t h i s   p a p e r   i s   s t r u c t u r e d   as   f o l l o ws :   S ec t i o n   2   d e s c r i b es   t h e   r es e a r c h   m e t h o d o l o g y ,   i n c l u d i n g   s y s t e m   a r c h ite c t u r e ,   h a r d w a r e ,   a n d   s o f t wa r e   d e s i g n .   S e c ti o n   3   p r e s e n t s   e x p e r i m e n t al   r e s u l ts   o n   p o w e r   f a c t o r   i m p r o v e m e n ts ,   c u r r e n t   r e d u c ti o n ,   a n d   s y s te m   r e s p o n s i v e n ess .   S e c t i o n   4   d is c u s s es   k e y   f i n d i n g s ,   l i m it a t i o n s ,   a n d   c o m p a r a t iv e   a n a l y s is .   Fi n a l l y ,   s e c ti o n   5   c o n c l u d e s   t h e   s t u d y   a n d   o u t l i n e s   f u t u r e   r es e a r c h   d i r e c t i o n s .       2.   M E T H O D   2 . 1 .     Resea rc des ig n   T h is   r esear ch   ad o p ts   th ADDI E   ap p r o ac h   ( an aly s is ,   d esig n ,   d ev el o p m en t,  im p lem en t atio n ,   an d   ev alu atio n )   i n   d e v elo p in g   an   I o T - b ased   p o wer   f ac to r   im p r o v em en m o n ito r i n g   s y s tem .   T h ADDI E   m o d el   p r o v id es  s tr u ctu r ed   f r am ewo r k   f o r   d esig n in g   an d   d e v elo p i n g   tech n o lo g y - b ased   p r o d u cts,   en s u r in g   th at  ea ch   p h ase  o f   th p r o ce s s   is   s y s tem atica lly   ad d r ess ed   [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] .   As illu s tr ated   in   Fig u r 1 ,   th r esear ch   b eg in s   with   th an aly s is   p h ase,   wh er lit er atu r r ev iew  is   co n d u cted   t o   id en tify   ex is tin g   is s u es in   PF C   an d   d eter m in th p r o b lem   f o r m u latio n .   T h e   d e s ig n   p h ase  in v o lv es  t h d e v e lo p m en o f   s y s tem   a r ch ite ctu r an d   to o l   d esig n ,   s p ec if y in g   h ar d war an d   s o f t war co m p o n e n ts .   I n   th is   s tag e,   th s elec tio n   o f   ap p r o p r iate  m ater ials   is   ca r r ied   o u t to   en s u r th f ea s ib ilit y   o f   th p r o to t y p e   [ 1 6 ] .   T h d ev el o p m en t   p h ase  in cl u d es  th h a r d war p r o to t y p i n g   p r o ce s s ,   wh er th e   s y s tem   is   test ed   in cr em en tally ,   s tar tin g   with   o n r elay   a n d   e x p an d in g   to   f o u r   r elay s ,   al o n g s id th e   d ev el o p m en o f   th e   u s er   in ter f ac s o f twar e.   T h im p le m en tatio n   p h ase  co n s is ts   o f   f u n ctio n al  test in g   an d   lim ited   tr ials   o n   elec tr ical  lo ad s   to   v alid ate  s y s tem   p er f o r m an ce ,   e n s u r in g   th at  th we b   in teg r atio n   s y s tem   o p er ates  i n   r ea l - tim e.   Fin ally ,   th ev alu atio n   p h ase  a n aly ze s   s y s tem   p er f o r m a n ce   b ased   o n   ex p er im en tal  r esu lts ,   co m p ar in g   t h o b tain ed   d ata  with   e x p ec ted   p er f o r m a n ce   s tan d ar d s   [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ] .   T h f i n d in g s   a r u s ed   to   ass ess   th ef f ec tiv en ess   o f   th I o T - b ased   PFC   s y s tem   an d   p r o v id r ec o m m en d atio n s   f o r   f u tu r im p r o v em en ts .   T h is   s tr u ctu r ed   m eth o d o lo g y   en s u r es th at  th d ev el o p ed   s y s tem   is   s ca lab le,   r ep r o d u cib le,   an d   ca p a b le  o f   o p tim izin g   PF C   ef f icien cy .     2 . 2 .     Rev iew  f ind ing s   T h r ev iew  o f   p r e v io u s   r esear ch   h ig h lig h ts   two   r elev an s tu d ies  in   th f ield   o f   I o T - b ased   PFC .   T h e   f ir s s tu d y ,   in tr o d u ce d   an   en e r g y   m o n ito r in g   p r o to ty p f o r   I o T - b ased   PFC ,   d em o n s tr atin g   its   p o ten tial  f o r   r em o te  m o n ito r in g .   Ho wev er ,   d esp ite  th ab ilit y   to   tr ac k   p o wer   f ac to r   ch an g es,  th s y s tem   s till   r elied   o n   m an u al  co n tr o l   f o r   ad ju s tm en t s   [ 1 9 ] .   T h e   s ec o n d   s tu d y ,   ex p l o r ed   n ew  m eth o d o l o g ies  to   e n h an ce   p o wer   f ac to r   in   h o m a p p lian ce s .   Desp ite  th im p r o v em en ts   in tr o d u ce d ,   th is   s tu d y   d id   n o in co r p o r ate  r ea l - tim I o T - b ased   co n tr o f o r   ad ap tiv PFC   [ 2 0 ] .   B o th   s tu d ies  d em o n s tr ated   th r o le  o f   I o T   in   PFC   b u r em ain ed   lim ited   in   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  39 ,   No .   2 ,   Au g u s 20 25 86 0 - 87 3   862   au to m atio n ,   in d icatin g   th n e ed   f o r   f u lly   au to n o m o u s   PFC   s y s tem   th at  ca n   d y n am ically   ad ju s ca p ac ito r   s witch in g   with o u t h u m a n   in ter v en tio n .   T o   f u r th e r   in v esti g ate  r esear ch   tr en d s   in   I o T - b ased   PFC ,   b ib lio m etr ic  an aly s is   was  co n d u cte d   u s in g   4 , 3 5 7   d atab ase   r ec o r d s ,   as  illu s tr ated   in   Fig u r e   2 .   T h e   an aly s is   id en tifie d   1 4 , 2 2 5   au t h o r   k ey wo r d s ,   b u t   o n ly   9 0   k ey w o r d s   ap p ea r e d   at  least   1 5   tim es.  T h ese  k ey wo r d s   wer class if ied   in to   f iv m ain   r esear ch   clu s ter s ,   wh er r ed   r ep r esen t s   C lu s ter   1 ,   g r ee n   r ep r esen t s   C lu s ter   2 ,   b lu r e p r esen ts   C lu s ter   3 ,   y ello w   r ep r esen ts   C lu s ter   4 ,   an d   p u r p le  r ep r esen ts   C lu s ter   5 .   T h e   co n n ec tio n s   b etwe en   k ey wo r d s   illu s tr ate  th eir   r elatio n s h ip s ,   wh ile  th n o d e   s ize  r e f lects  th eir   f r eq u en c y   in   ex is tin g   s tu d ies.  T h b ib lio m etr ic  an aly s is   r ev ea led   th at   v er y   f ew  s tu d i es  h av ex p lo r ed   th i n teg r at io n   o f   MQ T T   with   PFC   s y s tem s ,   an d   n o   p r io r   r esear ch   h as  co m b in e d   MQ T T   with   th PZE M - 0 0 4 T   s en s o r   an d   PHP - My SQL  as  r ea l - tim b ac k en d   s er v er .   T h is   g ap   i n   th e   liter atu r e m p h asizes  th n o v elty   o f   t h p r o p o s ed   s y s tem ,   wh ich   i n teg r ates  I o T - b ased   m o n ito r in g   an d   au to m ated   ca p ac ito r   s witch in g   to   o p tim ize  p o wer   f ac to r   d y n a m ically   [ 2 1 ] .           Fig u r 1 .   R esear ch   m eth o d s           Fig u r 2 .   An al y s is   b ib lio m etr ix   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2         Op timiz a tio n   o f I o T - b a s ed   mo n ito r in g   s ystem  fo r   a u to ma tic  p o w er fa cto r   co r r ec tio n     ( Ma ma n   S o ma n tr i )   863   2 . 3 .     Arc hite ct ure  a nd   blo ck   dia g ra m   s y s t e m   T h ar c h itectu r o f   th e   I o T - b ased   PFC   s y s tem   is   d esig n ed   to   en ab le   r ea l - tim e   m o n ito r in g   an d   au to m atic  ca p ac ito r   s witch in g   f o r   o p tim izin g   p o wer   f ac to r .   As  illu s tr ated   in   Fig u r 3 ,   th e   s y s tem   co n s is ts   o f   th r ee   m ajo r   c o m p o n en ts : th u s er   in ter f ac e,   I o T   co m m u n icat io n   n etwo r k ,   an d   elec tr ical  lo a d   co n tr o l sy s tem .   T h u s er   in ter f ac ( UI )   allo ws   u s er s   to   m o n ito r   an d   co n tr o t h p o wer   f ac to r   t h r o u g h   d ev ic es  s u ch   as   co m p u ter s ,   lap t o p s ,   s m ar tp h o n es,  o r   tab lets   co n n ec ted   to   th in ter n et.   T h is   f ea tu r p r o v id es  r em o te  ac ce s s   to   s y s tem   p ar am eter s ,   en ab lin g   e f f icien p o wer   f ac to r   m an ag em en with o u r eq u ir i n g   d ir ec m an u al  o p er atio n .   T h in ter f ac is   s u p p o r ted   b y   web - b ased   d ash b o ar d ,   wh ich   p r esen ts   r ea l - tim d ata  o n   v o ltag e,   cu r r en t,   p o wer   f ac to r ,   ap p ar en p o wer ,   an d   r ea ctiv p o wer .           Fig u r 3 .   Sy s tem   co n s is ts   o f   th r ee   m ajo r   co m p o n en ts       T h I o T   co m m u n icatio n   n etw o r k   en s u r es  s ea m less   d ata  tr an s f er   b etwe en   th m o n ito r in g   s y s tem   an d   th d atab ase.   T h PZE M - 0 0 4 T   s en s o r   m o d u le  m ea s u r es  elec tr ical  p ar am eter s   an d   tr a n s m its   th d ata  to   a   My SQL  d atab ase  v ia  PHP  s er v er .   T h is   allo ws  r ea l - tim u p d at es  o n   th web   d ash b o a r d ,   p r o v id in g   in s tan f ee d b ac k   to   u s er s .   T h No d e MCU E S P3 2   Dev   Kit V 1   ac ts   as th co r m icr o co n tr o ller ,   p r o ce s s in g   s en s o r   d ata  an d   e x ec u tin g   au t o m atic  ca p ac ito r   s witch in g   b ased   o n   r e al - tim p o wer   f ac to r   c o n d iti o n s .   T h e   s y s tem   is   d esig n ed   to   m ai n tain   p o wer   f ac to r   ab o v 0 . 8 5 ,   en s u r in g   im p r o v e d   en er g y   ef f icien cy   [ 2 2 ] .   T h elec tr ical  lo ad   c o n tr o s y s tem   co n s is ts   o f   AC   r elay s ,   m ag n etic  co n tacto r s ,   an d   a   ca p ac ito r   b an k .   T h r elay   m o d u le  en a b les  d y n am ic  ca p ac ito r   s witch in g ,   allo win g   th s y s tem   to   r esp o n d   to   f lu ctu atio n s   in   p o wer   f ac to r .   T h m ag n etic  co n tacto r   en s u r es  s af ety   b y   m an ag in g   h i g h   cu r r en lo ad s ,   p r ev en tin g   p o ten tial   d am ag to   th cir cu it.  T h ca p ac ito r   b a n k   co m p r is es  m u ltip le  ca p ac ito r s   o f   d if f er e n v alu es,  wh ich   ar e   s elec tiv ely   ac tiv ated   b ased   o n   r ea l - tim p o wer   f ac to r   r ea d in g s .   T h is   ad ap tiv s witch in g   m ec h a n is m in im izes r ea ctiv p o wer   l o s s es,  o p tim izin g   th o v er all  p o w er   co n s u m p ti o n   [ 2 3 ] .   As  illu s tr ated   in   Fig u r 4 ,   t h I o T   n etwo r k   to p o lo g y   co n n ec ts   all  co m p o n en ts   to   ce n tr alize d   s y s tem .   T h u s er   in ter f ac e   s ec tio n   p r o v id es  r em o te  a cc ess   to   m o n ito r in g   d ata  v ia  W i - Fi - b ased   co m m u n icatio n   s y s tem .   T h E SP 3 2   m icr o co n tr o ller   ac ts   as  th d ata  p r o ce s s in g   h u b ,   tr an s m itti n g   s en s o r   m ea s u r em en ts   to   th clo u d - b ased   d atab ase.   B y   lev er ag in g   I o T   n etwo r k   s er v ices,  u s er s   ca n   m o n ito r   p o wer   f ac to r   v ar iatio n s ,   ad ju s s y s tem   s ettin g s ,   an d   an aly ze   h is to r ical  d ata  th r o u g h   th e   d ash b o a r d .   T h is   ar ch itectu r e   en ab le s   r ea l - tim d ec is io n - m a k in g ,   e n s u r in g   t h at  th s y s tem   co n tin u o u s ly   ad a p ts   to   ch an g in g   lo ad   co n d itio n s   f o r   o p tim al  PFC   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] .     2 . 4 .     F l o wcha rt   s y s t em   T h d ev elo p m e n t o f   th to o l b eg in s   wh en   th d ev ice  is   p o wer ed   o n   an d   attem p ts   to   estab lis h   W i - Fi  o r   in ter n et  c o n n ec tio n .   I f   t h e   co n n ec tio n   f ails ,   th s y s tem   r em ain s   in   s tan d b y   s tate  u n til  co n n ec tio n   is   estab lis h ed .   On ce   co n n ec ted ,   th E SP 3 2   m icr o co n tr o ller   lo g s   in to   th PHP  s er v er   an d   ac ce s s es  th web   d o m ain   to   d is p lay   th r ea l - tim m o n ito r i n g   d ash b o ar d .   T h PZE M - 0 0 4 T   s en s o r   m ea s u r es  k ey   elec tr ical   p ar am eter s ,   in clu d i n g   v o ltag e ,   cu r r en t,   r ea p o wer ,   ap p a r en p o wer ,   r ea ctiv p o wer ,   a n d   p o wer   f ac to r .   T h e   co llected   d ata  is   th en   tr a n s m itted   to   th My SQL  s er v e r   v ia  PHP  s cr ip ts ,   wh er it  is   p r o ce s s ed   an d   d is p lay e d   o n   th d ash b o a r d .   T h is   s etu p   allo ws  u s er s   to   m o n ito r   th s y s tem   r em o tely ,   p r o v id in g   r ea l - tim v is u aliza tio n   o f   p o wer   f ac to r   p er f o r m an ce   a n d   en er g y   c o n s u m p tio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  39 ,   No .   2 ,   Au g u s 20 25 86 0 - 87 3   864   Fo r   au to m atic  PFC ,   th s y s te m   em p lo y s   r elay - b ased   ca p a cito r   s witch in g   m ec h an is m ,   as  illu s tr at ed   in   Fig u r 5 .   I f   th p o wer   f ac t o r   ( PF )   is   0 ,   all  r elay s   r em ain   o f f   to   av o id   u n n ec ess ar y   ca p ac ito r   ac tiv atio n .   I f   th PF   i s   b elo 0 . 8 6 ,   th s y s t em   d y n am ically   ap p lies   co m b in atio n   m eth o d   to   o p tim ize   r elay   s witch in g   an d   ac tiv ate  th ap p r o p r iate  ca p a cito r s   f o r   co m p en s atio n .   On c th PF   ex ce ed s   0 . 8 6 ,   th e   s y s tem   en ter s   R elay   Ho ld in g   M o d e,   m ain tain in g   t h ac tiv ated   ca p ac ito r s   t o   s u s tain   an   o p tim al  p o wer   f ac to r .   T h is   a u to m ated   ap p r o ac h   elim in ates  th n ee d   f o r   m an u al  in ter v e n tio n ,   en s u r in g   ef f icien en er g y   m an a g em en an d   r ea ctiv p o wer   co m p en s atio n   wh ile  c o n tin u o u s ly   ad ap tin g   t o   v ar y in g   elec tr ical  lo ad s .   T h f lo wch ar in   Fig u r 5   v is u ally   r ep r esen ts   th is   p r o ce s s ,   d etailin g   ea ch   s tag f r o m   s y s tem   s tar tu p ,   d ata  ac q u is itio n ,   an d   tr a n s m is s io n ,   to   PFC   lo g ic  u s in g   r ela y   ac tiv atio n .           Fig u r 4 .   I oT   n etwo r k   to p o lo g y   b etwe en   h a r d war a n d   s o f tw ar e           Fig u r 5 .   Flo wch ar t sy s tem   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2         Op timiz a tio n   o f I o T - b a s ed   mo n ito r in g   s ystem  fo r   a u to ma tic  p o w er fa cto r   co r r ec tio n     ( Ma ma n   S o ma n tr i )   865   2. 5 .     H a rdwa re   des ig n   T h h ar d war d esig n   o f   th e   au to m atic  PFC   s y s tem   in te g r ates  s ev er al  elec tr o n ic  co m p o n e n ts   to   d y n am ically   ad ju s ca p ac itan c b ased   o n   r ea l - tim p o wer   f a cto r   m ea s u r em e n ts .   As  illu s tr ated   in   Fig u r 6 ,   th e   s y s tem   co n s is t s   o f   an   E SP 3 2   m icr o co n tr o ller ,   PZE M - 0 0 4 T   s en s o r ,   r elay s ,   m ag n etic  co n tacto r s ,   a n d   a   ca p ac ito r   b a n k .   T h E SP 3 2   D ev   Kit  V1   s er v es  as  th e   ce n tr a co n tr o l   u n it,  e x ec u tin g   r ea l - ti m m o n ito r in g   an d   ca p ac ito r   s witch in g   d ec is io n s   b ased   o n   p o wer   f ac to r   r ea d i n g s .   T h PZE M - 0 0 4 T   s en s o r   m ea s u r es  elec tr ical  p ar am eter s   s u ch   as  v o ltag e,   cu r r e n t,  r ea l   p o wer ,   ap p a r en p o wer ,   r ea ctiv e   p o wer ,   an d   p o wer   f ac t o r ,   tr an s m itti n g   d ata  to   My SQL  s er v er   v ia  PHP - b ased   web   in ter f ac f o r   r ea l - tim m o n ito r in g   an d   l o g g in g .   T h ca p ac ito r   b a n k   s elec tio n   p lay s   cr u cial  r o le  in   ac h iev in g   ef f icien PFC .   T h s y s te m   em p l o y s   f o u r   ca p ac ito r s   with   v al u es  o f   5   µF,   8   µF,   1 2   µF,   an d   1 6   µF,   c h o s en   b ased   o n   th eir   ef f ec tiv e n ess   in   co m p en s atin g   f o r   in d u ctiv e   l o ad s   wh ile  m ain tain in g   f lex i b ilit y   in   co r r ec tio n .   T h ese  v a lu es  ar s elec ted   to   en s u r th at  wid r an g o f   p o wer   f ac to r   d ef i cien cies  ca n   b ad d r ess ed   with   o p tim al  ef f icien cy .   L o wer   v alu e s   (5   µF  a n d   8   µF)   p r o v id e   f i n e - tu n ed   co r r ec tio n s ,   wh ile  h ig h er   v alu es  ( 1 2   µF  an d   1 6   µF)   allo w   lar g er   co r r ec tio n s   wh e n   d ea lin g   with   s ig n if ican tly   lo w   p o wer   f ac to r   co n d itio n s .   T h e   co m b in atio n   o f   t h ese  ca p ac ito r s   p r o v id es a   s ca lab le  s o lu tio n ,   a llo win g   in cr em en tal  a d ju s tm en ts   to   o p tim ize  p o we r   f ac to r   d y n am ically .   T h r elay   m o d u le  an d   m ag n eti co n tacto r s   ar ess en tial f o r   e x ec u tin g   ca p ac ito r   s witch in g .   As s h o wn   in   Fig u r e   7 ,   f o u r   r elay s   ar e   co n n ec ted   i n   p ar allel  to   th e   ca p ac ito r   b an k ,   en a b lin g   d y n am ic  s elec tio n   o f   ca p ac ito r   co m b i n atio n s   to   m at ch   th s p ec if ic  PFC   r eq u ir em en ts   o f   th lo ad .   T h p ar allel  r elay   co n f i g u r atio n   allo ws  th s y s tem   to   en g ag d if f er en ca p ac itan ce   v alu es  with o u o v er co m p en s atin g ,   t h er eb y   r ed u cin g   r ea ctiv p o wer   lo s s es  an d   im p r o v in g   o v er all  en er g y   ef f icie n cy .   Ad d itio n ally ,   th m a g n et ic  co n tacto r   cir cu it  en s u r es  s af ety   an d   r eliab ilit y ,   is o latin g   h ig h - c u r r en c o m p o n en ts   to   p r ev en r elay   b u r n o u an d   elec tr ical  ar cin g .             Fig u r 6 .   R esu lts   o f   d ev el o p m en t a u to m atic  PF C   m o n ito r in g   to o l           Fig u r 7 .   Ma g n etic  co n tacto r   cir cu it       T h au to m atio n   s tr ateg y   f o r   P FC   r elies  o n   r elay - b ased   s witch in g   alg o r ith m ,   wh ich   d eter m in es  th o p tim al  co m b in atio n   o f   ca p ac ito r s   to   ac tiv ate.   T h to tal  n u m b er   o f   r ela y   m o v em e n co m b in atio n s   is   ca lcu lated   u s in g   th c o m b in at o r ial  f o r m u la :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  39 ,   No .   2 ,   Au g u s 20 25 86 0 - 87 3   866   ( , ) = ! ! ( ) !   ( 1 )     I n   co m b in ato r ial  m at h e m atics,  !   ( n   f ac to r ial)   r e p r esen ts   th p r o d u ct  o f   all  p o s itiv in teg er s   f r o m   1   to   ,   s ig n if y in g   t h n u m b er   o f   way s   to   ar r a n g e     elem en ts   in   s et.   Similar ly ,   !   ( k   f ac to r i al)   d en o tes  th e   p r o d u ct  o f   all  p o s itiv in teg e r s   f r o m   1   to   ,   wh ich   is   th n u m b er   o f   way s   to   ar r an g   s elec ted   elem en ts .   A d d i t i o n a l l y ,   ( ) !     ( n   m i n u s   k   f a c t o r i a l )   is   t h e   p r o d u c t   o f   a l p o s i t i v e   i n t e g e r s   f r o m   1   t o   ( ) r e p r e s e n t i n g   t h e   n u m b e r   o f   w ay s   t o   a r r a n g e   t h e   r e m a i n i n g   e l em e n t s   w h e n     e l e m e n ts   a r e   s e l e ct e d   f r o m   t h e   s e t .   T h r esu lts   o f   th e   co m b i n atio n   o f   m o v em en ts   f r o m   ( 1 )   o f   t h f o u r   in s talled   r elay s   p r o d u ce   d if f er e n m o v em en p atter n s   with   th ( 2 ) - ( 5 ) .     1.   = 1 :   ( 4 , 1 ) = 4 ! 1 ! × ( 4 1 ) ! = 4 ! 1 ! × 3 ! = 4 × 3 × 2 × 1 1 × ( 3 × 2 × 1 ) = 4   ( 2 )     2.   = 2 :   ( 4 , 2 ) = 4 ! 2 ! × ( 4 2 ) ! = 4 ! 2 ! × 2 ! = 4 × 3 × 2 × 1 ( 2 × 1 ) × ( 2 × 1 ) = 6   ( 3 )     3.   = 3 :   ( 4 , 3 ) = 4 ! 3 ! × ( 4 3 ) ! = 4 ! 3 ! × 1 ! = 4 × 3 × 2 × 1 ( 3 × 2 × 1 ) × 1 = 4   ( 4 )     4.   = 4 :   ( 4 , 4 ) = 4 ! 4 ! × ( 4 4 ) ! = 4 ! 4 ! × 0 ! = 4 × 3 × 2 × 1 4 × 3 × 2 × 1 × 1 = 1   ( 5 )     Fro m   th is ,   th s y s tem   g en er ates  1 5   d is tin ct  r elay   ac tiv at io n   p atter n s ,   en s u r in g   ad ap ta b ilit y   f o r   v ar io u s   lo ad   co n d itio n s .   T ab le   1   p r o v id es  b r ea k d o wn   o f   th ese  r elay   ac tiv atio n   co m b in ati o n s ,   s h o win g   h o d if f er en ca p ac ito r s   ar e   en g a g ed   b ased   o n   t h r e q u ir ed   PFC .   T ab le  2   p r esen ts   th e   ca p ac ito r   v alu es  ass o ciate d   with   ea ch   r elay ,   f u r th e r   d etailin g   h o i n cr em en tal  a d ju s tm en ts   ar m ad f o r   o p tim al  co m p en s atio n .   B y   in teg r atin g   th ese  co m p o n en ts ,   th s y s tem   is   ca p ab le  o f   au to m atica lly   ad ju s tin g   PF C   b ased   o n   r ea l - tim d em an d .   T h p h y s i ca im p lem en tatio n ,   as  s h o w n   in   Fig u r 6 ,   en s u r es  co m p ac t,  r eliab le,   an d   s ca lab le  d esig n ,   m ak in g   it  s u itab le  f o r   in d u s tr ial  an d   c o m m er cial  ap p licatio n s   th at  r eq u ir co n tin u o u s   p o wer   f ac to r   o p tim izatio n .   T h co m b in atio n   o f   f in e - tu n ed   a n d   h ig h - ca p ac itan ce   v alu es  e n h an ce s   co r r ec tio n   p r ec is io n ,   en s u r i n g   th at   th s y s tem   ef f ec tiv ely   r e d u ce s   r ea ctiv p o wer   l o s s es  an d   im p r o v es  o v er all  p o wer   q u ality .       T ab le  1 .   C o m b i n atio n   m o v em en t g en er ated   f r o m   4   r elay s   M o v e me n t   to   R e l a y   a c t i v e   D e scri p t i o n   1   2   3   4   1           1   2           2   3           3   4           4   5           1 ,   2   6           1 ,   3   7           1 ,   4   8           2 ,   3   9           2 ,   4   10           3 ,   4   11           1 ,   2 ,   3   12           1 ,   2 ,   4   13           1 ,   3 ,   4   14           2 ,   3 ,   4   15           1 ,   2 ,   3 ,   4       T ab le  2 .   Valu o f   ca p ac ito r   s h o wn   N o   r e l a y   C a p a c i t o r   s i z e   1   5uF   2   8uF   3   1 2 u F   4   1 6 u F   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2         Op timiz a tio n   o f I o T - b a s ed   mo n ito r in g   s ystem  fo r   a u to ma tic  p o w er fa cto r   co r r ec tio n     ( Ma ma n   S o ma n tr i )   867   2. 6 .     So f t wa re   des ig n   T h s o f twar d esig n   f o r   th I o T - b ased   p o wer   f ac to r   m o n ito r in g   an d   im p r o v em e n s y s tem   co n s is ts   o f   web - b ased   in f r astru ctu r th at  p r o ce s s es,  s to r es,  an d   d is p lay s   s en s o r   d ata  in   r ea t im e.   As  il lu s tr ated   in   Fig u r 8 ,   th s y s tem   f o llo ws  s tr u ctu r ed   wo r k f lo wh er s en s o r   d ata  is   tr a n s m itted ,   r ec eiv ed ,   s to r ed ,   a n d   d is p lay ed   v ia  a   web   i n ter f ac e.   T h e   p r o ce s s   b eg in s   with   d ata   tr an s f er   f r o m   t h E SP 3 2   m ic r o co n tr o ller ,   w h ich   co n tin u o u s ly   r ea d s   elec tr ical  p ar am eter s   s u ch   as  v o ltag e,   cu r r en t,  p o wer ,   f r eq u en cy ,   en er g y ,   an d   p o wer   f ac to r   u s in g   t h PZE M - 0 0 4 T   s en s o r .   T h is   d ata  is   tr an s m itted   v ia  th "d atasen d . p h p s cr ip t,   wh ich   ac ts   as  th g atew ay   f o r   r ec eiv i n g   a n d   f o r war d in g   d ata  to   My SQL  d atab ase.   T h d atab ase  th en   s to r es  th d ata  u s in g   s ev er al  PHP  s cr ip ts ,   in clu d i n g   "c u r r en tc h ec k . p h p "   f o r   c u r r en t   r ea d in g s ,   "v o ltag ec h ec k . p h p "   f o r   v o ltag e   m ea s u r em en ts ,   "f r eq u en cy c h ec k . p h p f o r   f r eq u e n cy   d ata,   "e n er g y c h ec k . p h p f o r   c u m u lativ en er g y   co n s u m p tio n ,   "p o wer ch ec k . p h p f o r   r ea p o wer   v alu es,  an d   "p o wer f ac to r c h ec k . p h p f o r   s to r in g   p o wer   f ac t o r   v alu es.   On c s to r ed ,   th e   s y s tem   r etr i ev es  an d   v is u alize s   th d ata  u s in g   "in d e x . p h p ",   wh ich   s er v es  as  th e   m ain   u s er   in ter f ac e   f o r   m o n ito r in g .   T h is   d ash b o ar d   p r o v id es  r ea l - tim e   g r ap h ical  r e p r esen tatio n   o f   all   elec tr ical  p ar am eter s ,   allo wi n g   u s er s   to   an aly ze   tr en d s ,   d etec an o m alies,  an d   o p tim ize  PF C   s tr ateg ie s   r em o tely .   T h web - b ased   d es ig n   en s u r es  ac ce s s ib ilit y   f r o m   an y   d ev ice,   en ab lin g   r em o te  s u p er v is io n   an d   d ec is io n - m ak in g   f o r   ef f icien t   en er g y   m an ag e m en t.  T h I o T - b ased   in f r astru ctu r e n h a n ce s   au to m atio n   b y   in teg r at in g   r ea l - tim m o n ito r in g   an d   d ata   lo g g i n g ,   e n s u r i n g   th at  PFC   ad ju s tm en ts   ar d ata - d r i v en   a n d   o p tim ized   f o r   d y n am ic  lo a d   co n d itio n s .           Fig u r 8 .   W eb s ite  in f r astru ctu r wo r k f l o w       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   3 . 1 .     P er f o r m a nce  t esting   o v a ria t iv ind uct iv lo a ds   s er ies  o f   test s   wer co n d u cted   o n   v ar i o u s   in d u ctiv l o a d s   to   ev alu ate  th ef f ec tiv e n ess   o f   th e   m o n ito r in g   s y s tem   an d   PFC   ca p ab ilit ies.  T h test s   in clu d ed   m ea s u r em en ts   o n   T L   lam p   with   an   in itial  p o wer   f ac to r   o f   0 . 3 5 ,   T L   la m p   with   an   i n itial  p o wer   f ac to r   o f   0 . 5 ,   two   T L   lam p s   with   a n   in itial  p o wer   f ac to r   o f   0 . 3 5   co n n ec ted   in   p a r allel,   two   T L   lam p s   with   a n   in iti al  p o wer   f ac to r   o f   0 . 5   co n n e cted   in   p ar allel,   a   co m b in atio n   o f   o n T L   lam p   with   p o wer   f ac to r   o f   0 . 3 5   a n d   an o th er   with   0 . 5   c o n n ec te d   in   p a r allel,   an d   a n   AC   m o to r .   T h ese  v ar iatio n s   wer ch o s en   to   an aly ze   h o d if f er en lo a d   co n d itio n s   in f l u en ce   th s y s tem s   ab ilit y   to   im p r o v p o wer   f ac to r .   Fig u r 9   p r esen ts   co m p ar ati v an aly s is   o f   p o wer   f ac to r   i m p r o v e m en b e f o r e   an d   af ter   co r r ec tio n   u s in g   th p r o p o s ed   s y s tem .   T h r esu lts   in d icate   s ig n if ican in cr ea s in   p o wer   f ac to r   ac r o s s   all  test ed   lo ad s .   T L   lam p   with   a n   in itial p o w er   f ac to r   o f   0 . 3 5   d em o n s tr ated   an   i n cr ea s o f   5 4 . 1 2 %,  wh ile  T L   lam p   with   an   in itial  p o wer   f ac to r   o f   0 . 5   i m p r o v e d   b y   4 5 . 2 6 %.  W h en   tw o   T L   lam p s   with   an   in itial  p o wer   f ac to r   o f   0 . 3 5   wer co n n ec ted   in   p ar allel,   t h p o wer   f ac to r   in c r ea s ed   b y   5 6 . 6 7 %,  an d   f o r   two   T L   lam p s   with   an   in itial   p o wer   f ac to r   o f   0 . 5 ,   th e   im p r o v em en was  4 5 . 8 3 %.  Fu r t h er m o r e,   a   co m b i n atio n   o f   o n T L   lam p   with   a   p o wer   f ac to r   o f   0 . 3 5   an d   a n o th er   w ith   0 . 5   r esu lted   in   a   5 3 . 2 6 im p r o v em e n t,  w h ile  th e   AC   m o to r   ex h ib ited   an   in cr ea s o f   3 7 . 5 %.   T h ese  f in d in g s   in d icate   th at  th p r o p o s ed   I o T - b ased   PF C   s y s tem   ef f ec tiv ely   ad ju s ts   ca p ac ito r   s witch in g   to   o p tim ize  p o wer   f ac to r   d y n am ically .   Un lik tr ad itio n al  ca p ac ito r   b an k s   th at   r ely   o n   f i x ed - v al u ca p ac ito r s ,   th is   s y s tem   au to m atica lly   d eter m in es  th e   o p tim al  ca p ac ito r   c o m b in atio n   in   r ea l - tim e,   en s u r in g   p r ec is an d   ef f icien co r r ec ti o n   with o u o v er c o m p en s atio n .   T h is   ca p ab ilit y   allo ws  th s y s tem   to   ad ap to   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  39 ,   No .   2 ,   Au g u s 20 25 86 0 - 87 3   868   v ar y in g   lo ad   co n d itio n s ,   m a k in g   it  h ig h ly   s u itab le  f o r   ap p licatio n s   r eq u ir in g   r ea l - ti m p o wer   f ac to r   ad ju s tm en ts   [ 2 6 ] .   Fu r th er m o r e ,   th av e r ag p o wer   f ac to r   im p r o v em en a cr o s s   all  test ed   lo ad s   was   4 8 . 7 7 %,   d em o n s tr atin g   th r o b u s tn ess   an d   s ca lab ilit y   o f   th d ev el o p ed   s y s tem .   T h is   im p r o v em en is   es s en tial  f o r   r ed u cin g   r ea ctiv p o wer   lo s s es,  in cr ea s in g   en er g y   ef f icien c y ,   an d   e n s u r in g   t h at  elec tr ical  lo ad s   o p er ate  clo s e r   to   u n it y   p o wer   f ac to r .   Ma in tain in g   h ig h   p o wer   f ac to r   m in i m izes  tr an s m is s io n   lo s s es  an d   u n n ec ess ar y   p o wer   d is s ip atio n ,   wh ich   is   p ar ticu lar ly   b en ef icial  f o r   in d u s tr ial  an d   co m m e r cial  ap p licatio n s   wh er en er g y   o p tim izatio n   is   cr itical  f ac to r .           Fig u r 9 .   C o m p a r is o n   o f   p o we r   f ac to r   m ea s u r em en t b e f o r a n d   af ter   im p r o v em en t       3 . 2 .     Reduct io n in  curr ent   co ns um ptio n   T h d ata  p r esen ted   in   Fig u r e   1 0   d em o n s tr ates  s ig n if ican r ed u ctio n   in   cu r r e n co n s u m p tio n   f o r   ea ch   ty p e   o f   l o ad   af te r   th im p lem en tatio n   o f   th e   p r o p o s ed   PFC   s y s tem .   T h is   r ed u ctio n   i s   d ir ec r esu lt  o f   im p r o v e d   p o wer   f ac to r ,   wh ich   m in im izes  r ea ctiv p o we r   an d   en h an ce s   o v er all  en er g y   ef f icien cy .   Fo r   in s tan ce ,   T L   lam p   with   an   in itial  p o wer   f ac t o r   ( PF )   o f   0 . 3 5   ex h ib ited   c u r r e n r e d u ctio n   o f   5 8 . 0 8 %,  wh ile  a   T L   lam p   with   PF   o f   0 . 5   e x p er ien ce d   d ec r ea s o f   4 6 . 3 4 %.  W h en   two   T L   lam p s   with   PF   0 . 3 5   wer co n n ec ted   i n   p ar allel,   th e   cu r r en co n s u m p tio n   d r o p p ed   b y   2 9 . 7 8 %,  wh er ea s   two   T L   la m p s   with   PF   0 . 5   in   p ar allel  s h o wed   r ed u ctio n   o f   4 7 . 4 3 %.  Ad d itio n ally ,   c o m b in atio n   o f   o n e   T L   lam p   with   PF   0 . 3 5   an d   an o th er   with   PF   0 . 5   r esu lted   i n   1 9 . 5 3 d ec r ea s in   c u r r e n t,  wh ile  th e   AC   m o to r   d e m o n s tr ated   r e d u ctio n   o f   3 8 . 2 5 %.  T h ese  f in d in g s   h ig h lig h th e f f ec tiv en ess   o f   th d ev elo p ed   s y s tem   in   r ed u cin g   cu r r en d r aw   ac r o s s   v ar iety   o f   in d u ctiv e   lo ad s .   On   av er ag e,   th cu r r en t r e d u ct io n   ac r o s s   all  test ed   lo ad s   wa s   3 9 . 9 0 %,   in d icatin g   th at  th in ter v en tio n   u s in g   th p r o p o s ed   r esear ch   t o o s ig n if ican tly   en h a n ce s   p o wer   u s ag ef f icie n cy .   T h is   d e cr ea s in   cu r r en is   cr itical  in   o p tim izin g   en e r g y   c o n s u m p tio n ,   as  lo wer   cu r r e n t d r aw  r ed u ce s   tr an s m is s io n   lo s s es,  h ea tin g   ef f ec ts ,   an d   s tr ess   o n   elec tr ical  co m p o n en ts .   I n   p r ac tical  ap p licatio n s ,   th is   m ea n s   th at  elec tr ical  s y s tem s   ca n   o p er ate   with   less   s tr ain   o n   co n d u cto r s   an d   tr an s f o r m er s ,   lead i n g   to   e x ten d ed   eq u ip m en life s p an   a n d   im p r o v e d   p o wer   q u ality .   T h r esu lts   also   v alid ate  th ca p ab ilit y   o f   th e   s y s tem   to   d y n am ically   ad ju s ca p ac ito r   a ctiv atio n ,   en s u r in g   th at  o n ly   th r eq u ir ed   co m p e n s atio n   is   ap p lied   t o   ac h iev o p tim al  PFC .   T h is   d y n am ic  a p p r o ac h   d if f er s   f r o m   c o n v e n tio n al  s tatic  ca p ac ito r   b an k s ,   wh ich   o f te n   lead   to   o v e r co m p e n s atio n   o r   u n d er u tili za tio n   o f   ca p ac ito r s ,   r ed u cin g   o v er all   s y s tem   ef f icien cy .   C o m p ar ed   to   p r io r   s tu d ies,  wh ich   u tili ze d   f ix ed - v alu e   ca p ac ito r s ,   th is   s y s tem   p r o v id es  m o r e   f lex ib le   an d   ad a p tiv co r r ec tio n   m ec h a n is m ,   en s u r in g   e f f ici en t   cu r r en c o n s u m p tio n   u n d er   v a r io u s   lo ad   c o n d itio n s   [ 2 7 ] .   B y   r ed u cin g   th e   cu r r e n f lo w   wh ile  m ain tain in g   th e   s am p o wer   o u tp u t,  th is   s y s tem   s ig n if ican tly   en h an ce s   en er g y   ef f icien cy ,   m ak in g   it  p ar tic u lar ly   b en ef icial  f o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2         Op timiz a tio n   o f I o T - b a s ed   mo n ito r in g   s ystem  fo r   a u to ma tic  p o w er fa cto r   co r r ec tio n     ( Ma ma n   S o ma n tr i )   869   in d u s tr ial  ap p licat io n s   wh e r e   h ig h - p o wer   elec tr ical  l o ad s   ar u s ed   co n tin u o u s ly .   T h e   d ec r ea s in   cu r r en co n s u m p tio n   also   tr an s lates  to   lo wer   elec tr icity   co s ts ,   r ed u ce d   h ea g en er atio n ,   an d   m o r s u s tain ab le  p o wer   m an ag em en t sy s tem   [ 2 8 ] ,   [ 2 9 ] .           Fig u r 1 0 .   C o m p ar is o n   o f   cu r r en t m ea s u r em en b ef o r e   an d   a f ter   im p r o v em en t       3 . 3 .     Rea l - t im m o nito ring   a nd   s y s t em   re s po ns iv ene s s   i PFC   T h d ash b o ar d   p la y s   cr itic al  r o le  i n   th e   I o T - b ased   p o w er   f ac to r   m o n ito r in g   a n d   im p r o v em e n t   s y s tem ,   en ab lin g   r ea l - tim m o n ito r in g   an d   ef f icien p o wer   m an ag em e n t.  Dev elo p e d   u s in g   PHP,  th e   d ash b o ar d   d is p lay s   s ix   k ey   elec tr ical  p ar am eter s v o ltag ( V) ,   c u r r e n ( I ) ,   e n er g y   ( k W h ) ,   p o wer   ( W ) ,   f r eq u e n cy   ( Hz) ,   a n d   p o wer   f a cto r   ( PF ) .   B y   p r o v id in g   a   u s e r - f r ien d ly   in te r f ac e,   th is   s y s tem   allo ws  u s er s   to   an aly ze   p o wer   c o n s u m p tio n   p atter n s   an d   o p tim ize  en er g y   u s ag d y n am ically .   Ad d itio n ally ,   th d ash b o a r d   s u p p o r ts   b o th   lig h t   an d   d ar k   m o d es,  en h an cin g   u s er   e x p er i en ce   b y   allo win g   d is p lay   cu s t o m izatio n   to   r ed u ce   ey s tr ain   u n d er   d if f er en t lig h tin g   co n d itio n s ,   as illu s tr ated   in   Fig u r 1 1 .   T o   ev alu ate   s y s tem   p er f o r m a n ce ,   r esp o n s tim f o r   d ata  tr an s m is s io n   was  m ea s u r ed   ac r o s s   v ar io u s   p ar am eter s ,   in cl u d in g   cu r r en t,   v o ltag e,   f r e q u en c y ,   en er g y ,   p o wer ,   a n d   p o wer   f ac to r .   E a ch   p ar a m eter ' s   d ata   r etr iev al  is   ex ec u ted   th r o u g h   in d iv id u al  PHP  s cr ip ts ,   s u ch   as  "c h ec k cu r r e n t. p h p f o r   c u r r en t,   "c h ec k v o ltag e . p h p f o r   v o ltag e,   an d   s im ilar   s cr ip ts   f o r   o th er   p ar am eter s .   T h ese  test s   wer co n d u cte d   u n d er   a   4 n etwo r k   with   an   av er ag s p ee d   o f   2 2   Mb p s ,   en s u r in g   r ea lis tic  o p er atin g   co n d itio n s .   T h av er ag r esp o n s e   tim es f o r   ea ch   p a r am eter   ar e   s u m m ar ized   in   T ab le  3 .           Fig u r 1 1 .   Dash b o ar d   d is p lay   o n   th web s ite  p ag e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.