Stromnetz-Frequenz-Messung mit ESP8266

[herrmannj]

ich verlinke mal die Seite https://www.netzfrequenz.info/

Da bezieht das modul https://fhem.de/commandref.html#Netzfrequenz aktuell seine Daten. Auf der Seite sind Hintergrundinfos zur Bedeutung der Frequenz für die Gesundheit des Netzes etc. Da hängt wohl Profiequipment dahinter. Hatte Kontakt zu dem Herrn, ist sehr kompetent. Ob er es gut findet dass ich seine Daten "anzapfe" hat er noch nicht entschieden. Kann man aber durchaus erstmal auch als Referenz nehmen.

[Christoph Morrison]

Den kann man einstellen, aber am Ende ist so, dass man bei häufigen Änderungen den DC zu sehr auslastet. Deshalb lese ich hier mit - ich möchte gerne eine funkunabhängige Messung aufbauen, da die Werte zu stark fluktuieren um sie sinnvoll als Einzelwert über Funk übertragen zu können. Default von ELV als Trigger zur Zwangsübertragung für die HM-Sensoren ist übrigens 1Hz Änderung. Ich glaube, wenn die Frequenz hier auf 49 Hz absinkt/51 Hz steigt, werde ich es vor meinen Sensoren bemerken

btw: Was ist eigentlich euer Plan, wenn ihr eine bedrohliche Abweichung messt?

[Papa Romeo]

wie ist den bei denen das Messintervall? Ist vlt auch eine Frage des Messzeitpunkts?

würde eher sagen, das ist das Problem das ich weiter oben schon mal angesprochen habe ... Zeitbasis

Alle haben eigene Quarze oder sonstigen Zeitgeber, die garantiert nicht synchron laufen.
Deswegen wird das auch mit einem Vergleich von eigenen Netzfrequenzmessern untereinander, auch nicht in Echtzeit,
so genaue Referenzen bringen.
Außer alle haben die gleiche Messschaltung (Laufzeiten) und die gleiche Zeitbasis (z.B. GPS)

LG
Papa Romeo

[herrmannj]

... btw: Was ist eigentlich euer Plan, wenn ihr eine bedrohliche Abweichung messt?

Wenn die wirklich bedrohlich ist, sieht man das daran, dass es dunkel wird. Daten sieht man dann post mortem. Bei 47,5 Hz erfolgt die automatische Trennung aller Kraftwerke vom Netz. Die bleiben dann auch erstmal aus, Licht auch

@papa
sehe ich weniger kritisch. Da gehts ja nur um die Latenzen im ms Bereich. Wenn ich generell 100mHz zu hoch bin (Beispiel) sieht man das ja. Wir müssen ja nicht die Phase _steuern_

[Papa Romeo]

seh ich weniger kritisch. Da gehts ja nur um die Latenzen im ms Bereich. Wenn ich generell 100mHz zu hoch bin (Beispiel) sieht man das ja. Wir müssen ja nicht die Phase _steuern_

... ich wollt eigentlich nur darauf hinaus das Christoph bei seinen Aktoren generell Unterschiede misst. Was eigentlich logisch ist, da ich nicht´s vergleichen kann, für das nicht die gleichen Bedingungen vorherrschen.
Ebenso ist es m.E. sinnlos Messungen von lokalen Geräten zu vergleichen, die meilenweit voneinander auseinander liegen.
Jeder Trafo, jedes Umspannwerk das hier dazwischen liegt erzeugt eine Phasenverschiebung und somit einen Zeitversatz und je nach Belastung eventuell eine leicht "Frequenzänderung" und genau da messen wir lokal. Hat dann eigentlich schon auch nichts mehr mit den Hauptnetz zu tun, dass natürlich absolut frequenzstabil sein sollte. Messen ... ok, vergleichen ... naja. Und es hat sich halt immer noch nicht´s geändert denn ... "Wer mißt, mißt Mist !!!"
   

LG
Papa Romeo

[herrmannj]

einer der wenigen Ausnahmen bei denen ich Dir nicht zustimme 

Europäisches Verbundnetz. Alle Kraftwerke müssen exakt gleich laufen, Frequenz und Phase. Portugal bis Lettland, Italien bis Norwegen. Wenn nicht, dann knallts.

Umspannwerk ändert die Phasenlage, d'ac­cord. Aber wenn da auf der einen Seite 50.214Hz reingehen, dann gehen da am Ausgang auch 50.214Hz raus. Da lege ich mich fest

[Wernieman]

Das mit der "exakten Phase" ist relativ. Diese wird z.B. maximal mit Lichtgeschwindigkeit übertragen. Diese ist zwar verdammt hoch, aber Europa auch nicht soo klein. Schon eshalb ist die Phase in Polen <> der in Portugal. Ein Kraftwerk muß genau das einspeisen, was es lokal Vorfindet, abgesehen von der "Netzbestimmenden Kraftwerken". meine Uni ist zwar schon Jahrzehnte her, aber das dürfte sich in der Zeit nicht geändert haben (oder??)

Nur mal als Beispiel:
Als vor Jahren eine Leitung Frankreich->Italien ausfiel, gab es in Östereich Probleme. Nicht weil es nicht geügend kapazitäten über die Alpen gab, sondern die "Leitungslänge" im Netz sich gravierend änderte und so die Phasenlage ... s.o. eben "nur" Lichtgeschwindigkeit ...

[Christoph Morrison]

Wenn die wirklich bedrohlich ist, sieht man das daran, dass es dunkel wird. Daten sieht man dann post mortem. Bei 47,5 Hz erfolgt die automatische Trennung aller Kraftwerke vom Netz. Die bleiben dann auch erstmal aus, Licht auch

Das ist mir schon klar, aber es gibt ja durchaus einen Bereich zwischen Ok und Blackout. Was machst du z.B. wenn du eine Tendenz hin zu den 47,5 Hz misst? Hast du irgendwas, was du dann tun würdest, außer auf den Blackout zu warten? Fährst du irgendwas kontrolliert runter? Schaltest irgendwas auf irgendwas um?

[herrmannj]

Darum kümmert sich die USV, also nix pro aktives sonst

[Papa Romeo]

Europäisches Verbundnetz. Alle Kraftwerke müssen exakt gleich laufen, Frequenz und Phase. Portugal bis Lettland, Italien bis Norwegen. Wenn nicht, dann knallts.

... denke,hab ich auch gesagt, das das so sein sollte ...

aber in Realität wird´s eher auf das raus laufen ... 

Das mit der "exakten Phase" ist relativ. Diese wird z.B. maximal mit Lichtgeschwindigkeit übertragen. Diese ist zwar verdammt hoch, aber Europa auch nicht soo klein. Schon eshalb ist die Phase in Polen <> der in Portugal. Ein Kraftwerk muß genau das einspeisen, was es lokal Vorfindet, abgesehen von der "Netzbestimmenden Kraftwerken". meine Uni ist zwar schon Jahrzehnte her, aber das dürfte sich in der Zeit nicht geändert haben (oder??)

was ich eigentlich auch so ausdrücken wollte. Wenn ich z.B. nur bei uns im Ort sehe ... Aussiedlerhof im Süden ... Aussiedlerhof im Norden ...
beide sitzen am Ende der "Strom-Nahrungskette" werden über verschiedene Umspannwerk und diverse Trafostationen und Leitungslängen versorgt.
Dazu bin ich zu lange im Geschäft, dass mir da einer erzählt, dass hier Phasengleichheit herrrscht.
Wenn ich hier vergleiche, dann kann ich auch Äpfel mit Birnen vergleichen. Die Aussage die ich treffen kann ... beides ist Obst, also Frequenz messen  ...
und wenn das Obst fleckig wird, kann man versuchen es auszuschneiden ... wenn es anfängt zu faulen ... dann war´s das...

LG
Papa Romeo

[herrmannj]

Geh ich mit. Aber wir reden doch über die Frequenz?

[frank]

lasst uns doch einfach mal ein paar plots vergleichen.

ich habe channel2 von meinem aktor HM-ES-PMSW1-PL mal für frequenzmessung optimiert:

Code Auswählen Erweitern

averaging: 2
txMinDly: 0
txThrCur: unused
txThrFrq: 0.01
txThrPwr: unused
txThrVlt: unused

für ein einfaches konfigurieren eurer aktoren, habe ich ein template erstellt:

Code Auswählen Erweitern

set hminfo templateDef frequenzmessung 0 "averaging: 2@txMinDly: 0@txThrCur: unused@txThrFrq: 0.01@txThrPwr: unused@txThrVlt: unused" averaging:2 txMinDly:0 txThrCur:unused txThrFrq:0.01 txThrPwr:unused txThrVlt:unused
befehl in die fhem cmdline werfen und anschliessend sollte im chn2 des aktors ein set befehl existieren:
"set <chn2> tplSet_0 frequenzmessung"

gplotfile:

Code Auswählen Erweitern

# Created by FHEM/98_SVG.pm, 2021-06-25 19:48:56
set terminal png transparent size <SIZE> crop
set output '<OUT>.png'
set xdata time
set timefmt "%Y-%m-%d_%H:%M:%S"
set xlabel " "
set title '<TL>'
set ytics no
set y2tics
set grid y2tics
set ylabel ""
set y2label ""
set y2range [49.9:50.1]

#FileLog_SwitchES01 4:SwitchES01_Pwr.frequency\x3a::
#lp ConstY:50

plot "<IN>" using 1:2 axes x1y2 title 'frequency' ls l5 lw 1 with steps,\
     "<IN>" using 1:2 axes x1y2 title 'soll' ls l0 lw 1 with lines

svg raw definition:

Code Auswählen Erweitern

defmod SVG_FileLog_SwitchES01_3 SVG FileLog_SwitchES01:SVG_FileLog_SwitchES01_3:CURRENT
attr SVG_FileLog_SwitchES01_3 captionPos left
attr SVG_FileLog_SwitchES01_3 endPlotNow 1
attr SVG_FileLog_SwitchES01_3 room 901_Messtechnik


mein aktor ist zur zeit ohne last, also im leerlauf.
ich lasse den aktor übers wochenende so laufen und warte auf einen vergleichbaren plot von euch.
wenn hier ein plot auftaucht, stelle ich einen zum vergleichen ein.

beispielplot im anhang.


edit: ich habe averaging auf 2 erhöht, da ich gerade bemerkt habe, dass der aktor zeitweise im overload ist.

[Papa Romeo]

Joerg, ja klar über die Frequenz. Messen ist ok, sag ich nicht´s gegen, aber eine allgemeine Tendenz festzustellen mit einer weiteren Messstation die meilenweit enfernt ist, die nicht im selben Hauptnetz mißt, nicht die selbe oder hochgenaue Referenzzeitbasis (ok, mag unter Umständen nicht die Welt ausmachen) nutzt, halt ich für eine Messung, die nicht wirklich von Nutzen ist.
Beispiel meine beiden Aussiedlerhöfe. Im lokalen Netz einer der beiden Höfe muß z.B. durch eine starke Belastung nachgeregelt werden weil die Netzfrequenz eine Tendenz nach unten erhält. Das andere lokale Netz bleibt stabil oder wird unter Umständen entlastet und erhält eine Tendenz der Frequenz nach oben.
Welche Tendenz stimmt jetzt, nach was muß ich ausregeln ?

Was ich damit meine, ist, dass z.B. solche Messstellen nicht für irgendwelche nötigen Reaktion hergenommen werden dürfen und Messstellen mit den man eine
wirkliche Aussage treffen kann, sehr genau ausgewählt werden müssen.

LG
Papa Romeo

[herrmannj]

@frank: jut, ist ein Plan. Ich geh mal löten und software klöppeln. Hoffen wir mal das alles da ist

[Papa Romeo]

Also basteln werd ich heut nicht mehr, obwohl´s mich reizen würde und kann daher mit Plots leider nicht dienen...

... aber ich hab jetzt mal kurz mal mein Digital-Oszi als Referenz mit einer 50 Hz Sinuswelle meinens UTG932 gespeist:

Frequenzanzeige: 49.999 Hz <--> 50.001 Hz ... sieht also von der Messgenauigkeit her ganz gut aus.

Jetzt nen Halogentrafo ans Netz und den Spannungsausgang ans Oszi:

Frequenzanzeige EnBw-Netz momentan, 22:35 Uhr: 50.009 Hz <--> 50.024 Hz

LG
Papa Romeo