Obecnie liczniki energii elektrycznej mogą wskazywać wiele parametrów takich jak moc czynna, bierna, pozorna, napięcie, prąd ale także zniekształcenia THD (Total Harmonic Distortion) prądu i napięcia. O ile THD prądu będzie silnie związane z podłączonymi odbiornikami za licznikiem, to kształt sinusoidy sieci będzie zależny od odbiorów i źródeł pracujących za uzwojeniem wtórnym transformatora SN/nn. Miałem dostęp do licznika LE-03MQ v2 z opcją odczytu wartości poprzez Modbus RTU. Wykorzystałem Konwerter UART<->RS485 + Arduino R2 minima z nakładką RTC ze slotem na kartę SD, to ułatwiło kilkudniową rejestrację THD napięcia sieciowego.
Jak widzicie na grafice początkowej żółty przebieg napięcia sieciowego jest odkształcony co łatwo zauważyć w porównaniu z niebieskim sygnałem sinusoidalnym z generatora. Im większą wartość THD wskazuje licznik, tym bardziej kształt napięcia sieciowego odbiega od sinusoidy.
Użyta nakładka IDUINO z RTC i slotem SD kosztuje kilkanaście złotych.
Co można zauważyć w zapisanych danych?
W godzinach porannych odkształcenia od sinusoidy są mniejsze (zielone strzałki).
Najprawdopodobniej mniej zasilaczy impulsowych pobiera odkształcony prąd i napięcie sieciowe jest bardziej zbliżone do sinusoidy.
W niedziele okres z obniżonym THD napięcia jest dłuższy, pewnie wszyscy śpią dłużej
Wynik próby był przewidywalny, jednak warto weryfikować w praktyce wyniki założeń teoretycznych.
Jeżeli udało się Wam zrealizować praktyczne eksperymenty z rejestracją danych lub planujecie je wykonać to warto odezwać się tutaj lub zaprezentować swoje wyniki w nowo założonym temacie.
Kiedyś udało mi się przy pomocy GPS zmierzyć częstotliwość 50Hz napięcia sieciowego i zaobserwować wpływ zapotrzebowania na moc w KSE na zmiany częstotliwości napięcia sieciowego 230V bezpośrednio u odbiorcy.
Innym razem udało się skorelować napięcie sieciowe z natężeniem oświetlenia słonecznego.
Efektem próby z pomiarem częstotliwości były ciekawe zależności, wykres czerwony to zapotrzebowanie na moc w KSE, niebieski to częstotliwość napięcia sieciowego w gnieździe 230V:
W drugim przypadku pojawiło się coś mniej oczywistego, spodziewałem się, że fotowoltaika zwiększy lokalnie wartość napięcia sieciowego, tym czasem większemu nasłonecznieniu towarzyszyły spadki napięcia:
Wracamy do sposobu rejestracji THD, minimalny zestaw sprzętowy widoczny jest na zdjęciu poniżej:
Poniżej dostępny jest prosty prowizoryczny kod, który może przydać się do eksperymentów z Modbus i biblioteką SensorModbusMaster:
Kod: Arduino
Fajne? Ranking DIY