Częstotliwość napięcia sieciowego w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym jest obecnie stabilna i odchyłki od 50Hz są zwykle dość małe na poziomie kilkunastu-kilkudziesięciu mHz. Nic dziwnego, że niektóre zegarki elektroniczne nadal wykorzystują sieciowe 50Hz do odmierzania czasu. W warunkach domowych można zbadać dobowe wahania częstotliwości sieci z wykorzystaniem stabilnego źródła częstotliwości wzorcowej. Odbiornik GPS z wyjściem 1PPS (jeden impuls na sekundę) może być stabilnym wzorcem częstotliwości. Przy czasie bramkowania 1000s zliczone impulsy z sieci 50Hz pozwolą uzyskać teoretyczną rozdzielczość pomiaru 0,001Hz. Pomiar i rejestrację częstotliwości sieci można zrealizować z wykorzystaniem Arduino. Został wykorzystany odbiornik GPS Waveshare NEO-7M z anteną zewnętrzną. W ciągu kilkudniowego pomiaru minimalna częstotliwość wynosiła 49,943Hz a maksymalna 50,062Hz co daje odchyłkę max o 0,062Hz i świadczy o dobrej stabilności częstotliwości napięcia w KSE. Po zestawieniu zarejestrowanych danych z danymi o zapotrzebowaniu mocy w KSE można zauważyć powtarzające się schematy zmian częstotliwości:
Widoczne są skoki częstotliwości codziennie w godzinach 21-22 gdy następuje szybka zmiana zapotrzebowania na moc w systemie. Jest też pewna anomalia, która wystąpiła w czwartek około godziny 13, częstotliwość osiągnęła maksymalną wartość w okresie pomiaru 50,062Hz (lub wystąpił jakiś problem z dokładnością sygnału 1PPS z odbiornika GPS). To ciekawe że badając częstotliwość napięcia w gnieździe sieciowym w naszym domu możemy otrzymać informację o globalnych zjawiskach w KSE.
Zmiany częstotliwości w KSE mają zasięg krajowy, dostępne są strony gdzie można obserwować częstotliwość napięcia sieciowego online:
http://www.mainsfrequency.com/
https://www.swissgrid.ch/swissgrid/en/home/experts/topics/frequency.html
Polskiego odpowiednika takich stron nie znam.
Arduino mini pro dodatkowo rejestrowało napięcie sieciowe, którego zmiany mają charakter lokalny i zależą od mocy pobieranej z transformatora 15/0.4kV, oraz spadków napięć w instalacji budynku:
Widoczne są pewne powtarzające się zależności:
-wzrost napięcia sieciowego pod koniec dnia w późnych godzinach nocnych (mniej włączonych odbiorników)
-spadek napięcia w okresie weekendu (więcej ludzi w domach uruchamia odbiorniki?)
Schemat układu wejściowego dla Arduino mini pro kształtującego impulsy 50Hz oraz badającego wartość napięcia sieciowego:
Dlaczego runda 2 ?
Tutaj znajdziecie materiał opisujący pierwszy etap eksperymentu pomiaru częstotliwości napięcia sieci:
Tygodniowy pomiar częstotliwości napięcia sieciowego - eksperyment.
Przy pierwszej próbie udało się wychwycić pewne zależności jednak pojawiały się duże błędy pomiarowe.
W poprzednim materiale znajdziecie więcej szczegółów i kod programu rejestrującego dane na karcie SD.
W wersji drugiej został zastosowany kondensator C3 w układzie kształtowania impulsów 50Hz, oraz liniowy (zamiast impulsowy) stabilizator 3.3V do zasilania układu, to pozwoliło na znaczną redukcję błędów pomiarowych.
Eksperyment pomiaru zmian częstotliwości napięcia sieci w KSE udało się dokończyć dzięki dyskusji w temacie dot. poprzedniej próby pomiarowej:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3378920.html urządzenie działało od 19.09.2017 do 29.09.2017r.
Okazuje się że częstotliwość napięcia sieciowego jest zaskakująco stabilna w porównaniu z poprzednimi dekadami:
http://wysokienapiecie.pl/rynek/1468-rynek-energii-w-polsce-w-2015
natomiast odbiorniki GPS dostępne w przystępnej cenie mogą być stabilnym źródeł częstotliwości wzorcowej.
Być może materiał będzie dla kogoś inspiracją do udziału we właśnie trwającym ciekawym konkursie:
Konkurs z NDN: Zaprezentuj własne urządzenie pomiarowe.
Widoczne są skoki częstotliwości codziennie w godzinach 21-22 gdy następuje szybka zmiana zapotrzebowania na moc w systemie. Jest też pewna anomalia, która wystąpiła w czwartek około godziny 13, częstotliwość osiągnęła maksymalną wartość w okresie pomiaru 50,062Hz (lub wystąpił jakiś problem z dokładnością sygnału 1PPS z odbiornika GPS). To ciekawe że badając częstotliwość napięcia w gnieździe sieciowym w naszym domu możemy otrzymać informację o globalnych zjawiskach w KSE.
Zmiany częstotliwości w KSE mają zasięg krajowy, dostępne są strony gdzie można obserwować częstotliwość napięcia sieciowego online:
http://www.mainsfrequency.com/
https://www.swissgrid.ch/swissgrid/en/home/experts/topics/frequency.html
Polskiego odpowiednika takich stron nie znam.
Arduino mini pro dodatkowo rejestrowało napięcie sieciowe, którego zmiany mają charakter lokalny i zależą od mocy pobieranej z transformatora 15/0.4kV, oraz spadków napięć w instalacji budynku:
Widoczne są pewne powtarzające się zależności:
-wzrost napięcia sieciowego pod koniec dnia w późnych godzinach nocnych (mniej włączonych odbiorników)
-spadek napięcia w okresie weekendu (więcej ludzi w domach uruchamia odbiorniki?)
Schemat układu wejściowego dla Arduino mini pro kształtującego impulsy 50Hz oraz badającego wartość napięcia sieciowego:
Dlaczego runda 2 ?
Tutaj znajdziecie materiał opisujący pierwszy etap eksperymentu pomiaru częstotliwości napięcia sieci:
Tygodniowy pomiar częstotliwości napięcia sieciowego - eksperyment.
Przy pierwszej próbie udało się wychwycić pewne zależności jednak pojawiały się duże błędy pomiarowe.
W poprzednim materiale znajdziecie więcej szczegółów i kod programu rejestrującego dane na karcie SD.
W wersji drugiej został zastosowany kondensator C3 w układzie kształtowania impulsów 50Hz, oraz liniowy (zamiast impulsowy) stabilizator 3.3V do zasilania układu, to pozwoliło na znaczną redukcję błędów pomiarowych.
Eksperyment pomiaru zmian częstotliwości napięcia sieci w KSE udało się dokończyć dzięki dyskusji w temacie dot. poprzedniej próby pomiarowej:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3378920.html urządzenie działało od 19.09.2017 do 29.09.2017r.
Okazuje się że częstotliwość napięcia sieciowego jest zaskakująco stabilna w porównaniu z poprzednimi dekadami:
http://wysokienapiecie.pl/rynek/1468-rynek-energii-w-polsce-w-2015
natomiast odbiorniki GPS dostępne w przystępnej cenie mogą być stabilnym źródeł częstotliwości wzorcowej.
Być może materiał będzie dla kogoś inspiracją do udziału we właśnie trwającym ciekawym konkursie:
Konkurs z NDN: Zaprezentuj własne urządzenie pomiarowe.
Fajne? Ranking DIY