Вдруг. Оказалось.-2

[solar-front.livejournal.com]

Оригинал взят у solar_front в Вдруг. Оказалось.-2

Я не рекомендую читать текст ниже психически неуравновешенным, доверчивым людям, беременным и кормящим грудью.

После первой публикации на тему последовал пост неравнодушного гражданина с неизвестным еденичным счетчиком и диммером белорусского производства. Вывод был потрясающе простым и гениальным: "Не верьте голландцам!".

Обсуждение темы доставило мне много веселых минут и я решил полистать оригинал. Благодаря неравнодушным гражданам с удовольствием нашел первоисточник на пиратском сайте.

Оказалось, что:

• Политическая составляющая: до 2020 года планируется  доля электронных счетчиков в 80 %.


• Множество потребителей жаловалось на увеличение оплаты за электроэнергию после установки электросчетчика. Стандартным ответом энергопоставщиков было: "из-за износа механического счетчика Вы недоплачивали в перждние годы. Поэтому радуйтесь".


• Если возникало подозрение, что счетчик врет энергокомпания проверяла его на потребление через примитивную линейную нагрузку идеальной синусоидой в 50 Гц и потребитель оплачивал(ет) процедуру из своего кармана. Эффект нелинейной нагрузки в этом случае не проверяется. В этом случае даже не исправность EMI фильтра не может быть обнаружена.


• Известны случаи когда небольшой бытовой прибор потребляющий незначительное количество энергии приводил к сильном искажения показаний счетчика и в общей сложности погрешности счета на более 4 кВт*ч  [5].


• Проблемы возникли и у солнечных электростанций: так две идентичные СЭС на расстоянии в 100 метров друг от друга с одинаковым наклоном модулей давали разницу по генерации в 40 % [1]. Проблема была в драйверах выдававших нелинейные искажения в сеть и после их замены разница исчезла. Схожие случаи отмечены в разных странах. проблема была настолько актуальна, что быстро был опубликован отчет [2] и стандарт[3]. Исследования показали, что эта неисправность была вызвана пульсирующим током инвертора в частотном диапазоне от 3 кГц до 150 кГц, - частоты переключения инвертора (несколько десятков кГц) и его гармоник.


• В масштабах европы существуют и иные проблемы: -бракованные измерителя уничтожаются энергокомпанией и они не доступны ни исследоватилям, ни тем более публике. -нельзя купить счетчик (в Голландии по крайней мере). Счетчики пломбированы, документация по ним сильно ограничена. Исследователи не смогли добиться документации по софту измерителей, ни по протоколу связи от производителей.


• расхождение показаний повернных голландской лабораторией счетчиков было в диапазоне от -46 до 682%. Причем измерители с датчиками Холла стабильно недосчитывали.


• Исследователи симулировали типичную кривую напряжения (рис 1) при помощи 30 шт CFL и 20 LED для демонтрации эффекта и тестирования низкобюджетных мониторов электоэнергии (Low cost energy monitors). Типа таких (SF):


• 


• Результаты измерений счетчиками указани на рис 2. Истинное значение было 360 Вт.  Счетчик указывавший 8 Вт определил частоту сети в 107 Гц по причине указанной на рис 1. Прична в недостатотчной частоте дискретизации при появлении гармоник. Т.е. некоторые дешевые мониторы имеют частоту дискретизации для идеальной гармонической формы колебаний. И этого недостаточно. Также многие счетчики в погоне за удешевлением не имеют фильтров перед ADC, что также является причиной неверных измерений.


• в последнем случае, с применением TLP погрешность достигала 1600 % при частотах в 10 и 20 кГц.


• PLT интерферирует со множеством приборов включая диммеры.


• В случае однофазной сети - не было отмечено отклонения погрешности от заявленных.


• В случае трехфазной сети - использовались различные нагрузки (простые резистивные, лампы различных видов) и сравнивались с устаревшим, электромеханическим счетчиком. Эксперименты были повторены множество раз  в течении десятков часов из-за большого разброса показаний счетчиков.


• Результат и формы тока/напряжения ниже:


• 
  


• Эффект наблюдался по всем - трем фазам.


• Исследователи повторили эксперимент для большего числа нагрузок и счетчиков:


• 
  

Литература:
1. R.B. Timens, ‘’Electromagnetic interference of equipment in power supply networks’’, PhD thesis University of Twente, 2013, ISBN 978-90-365-0719-6
2. CLC/TR50579, Electricity metering equipment - Severity levels, immu-nity requirements and test methods for conducted disturbances in the fre-quency range 2 -150 kHz, 2012
3. IEC 61000-4-19: Electromagnetic Compatibility (EMC) - Part 4-19: Testing and measurement techniques - Test for immunity to conducted, differential mode disturbances and signalling in the frequency range from 2 kHz to 150 kHz, at a.c. power port, 2014
4. Frank Gronwald, ''On advanced transmitter and receiver models for the EMC analysis of modern communication systems'', General Assembly and Scientific Symposium (URSI GASS), 2014, 16-23 Aug. 2014, P 1-4
5. https://radar.avrotros.nl/forum/viewtopic.php?t=142703

Comments

[vladimir-akinin.livejournal.com]

Как человек, разрабатывавший и массово внедрявший счетчики электроэнергии, могу сказать одно: полный бред.
1. Однофазные счетчики в большинстве своем - шунтовые, они работают предельно просто: стоит какая-нибудь ADE7757, которая несколько тысяч раз в секунду снимает значения с канала тока и канала напряжения, перемножает их, и добавляет к накопительному регистру. На искажения ей строго похер - она их корректно отрабатывает. С трансформатором она работает точно так же, только учитывается сдвиг фаз.
2. Трехфазные счетчики могут быть построены на одной трехфазной микросхеме, или на трех однофазных. Во втором случае - опять таки, стоит три ADE7757, которым, как уже было сказано, насрать на искажения. В случае трехфазных микросхем - надо смотреть, могут ли они работать с шунтовой нагрузкой. Если могут, то алгоритм учета электроэнергии у них тот же самый, что описан выше, и на искажения им наплевать. Если не могут (последние лет 10 все микрухи это могут), то при честном трансформаторном включении строго пофиг - трансформатор сам по себе является демпфирующим элементом, так как может запасать энергию. Если в качестве чувствительного элемента используется датчик Холла и древняя микросхема, не умеющая в шунты - значит перед нами поделие сумрачного китайского гения, изготовленное по принципу "только самое жидкое дерьмо + много стразиков и свистоперделок". Скорее всего, там экономили на всем, что не видно, и именно поэтому наблюдаются такие артефакты.
С катушками Роговского все немного сложнее, но по факту - счетчики с ними производятся достаточно редко, и как правило они дороже аналогов. Если же вам удалось купить такой счетчик по "среднерыночной цене" - то вы приобрели поделку вышеупомянутого гения, со всеми вытекающими в виде экономии. Но вообще - лично я таких счетчиков не видел, только просчитывал себестоимость изготовления.

В общем - если походить по рынку, то можно купить у цыган китайский айфон за тысячу рублей, и потом запилить пост про "смартфоны уащще говно, вот смотрите на мой опыт". Но к реальному положению дел это будет иметь слабое отношение

[shamaner.livejournal.com]

так ведь зачастую не спрашивают какой ставить. в моем подъезде уже несколько раз зачем-то меняли всем поголовно, начнешь предъявлять - отрежут и ходи потом доказывай что ты не верблюд, еще и за подключение забашлять придется.

[vladimir-akinin.livejournal.com]

И? Купить в РФ счетчик одного из тех типов, про которые написано в статье, практически невозможно.

[andrey-yurin.livejournal.com]

Наконец-то комментарии от людей, которые в курсе что и как. Что характерно - из статьи "Голландских учёных" вообще не понятно что же именно за счётчики эти ребята исследовали. Они бы их хоть расковыряли для приличия и на потроха посмотрели прежде чем какие-то общие выводы делать. И измеряли бы тогда уж не какой-то там мутный димер со светодиодной лампой, а реактивную нагрузку как таковую.

[solar-front.livejournal.com]

Вы бы может удосужились таки взглянуть на оригинал прежде чем чушь писать? Подумать, зачем счетчики делают анонимными...

[andrey-yurin.livejournal.com]

Да вот уже прямо полез в гугл побросав все дела, что бы припасть к истокам. Нет уж. Запостить копипасту сюда изволили вы. В этой копипасте есть пара мутных измерений непонятно чего и непонятно чем, но нет того, что изучают студенты технических ВУЗов на первом курсе в методичке: "введение в теорию эксперимента". Когда вам гражданин указал на то, что с конкретно его счётчиком всё нормально у вас почему-то случилась боль.
Вы, вообще, когда-нибудь видели как выглядят хорошие, годные статьи о чём-либо?

[solar-front.livejournal.com]

У меня боль? Вы меня с кем-то путаете.
Гражданин имеет право мерять, постить, что хочет. Я его смелый "эксперимент" приветсвую, странно только, что гражданин критикует то, что не читал, он и мой пост не осилил.

Вам не нравится мой пост? - не читайте.

Есть, что сказать по теме "копипасты" - нет? - Досвидания.

[sviatoy-duhh.livejournal.com]

Отличная манера оппонировать: "не нравится - не читайте".
Вы с личным бложиком площадку не попутали?

[solar-front.livejournal.com]

обратитесь в суд.

По теме есть что?

[sviatoy-duhh.livejournal.com]

По теме поддержу предыдущих ораторов в части оформления контента в сообщество инженеров.
Если вы не готовы оппонировать, зачем копипастить?

[solar-front.livejournal.com]

это почему же Вы так решили? Где именно я не готов?
Ссылки пожалуйста.

Если я не отвечаю каждому необразованному человеку не умеющему чиать это совсем не значит, что я не оппонирую.

там, в начале поста всё написано. Сейчас весна мало ли сумасшедших...
Надеюсь Вы не больны?

[juray.livejournal.com]

> " С трансформатором она работает точно так же,"

А трансформатор не коверкает несинусоидальные формы?

По идее, ток он как минимум дифференцирует, и "точно так же" с ним не получится - микросхеме тогда надо уметь обратно интегрировать именно что замер токового канала, помимо последующего интегрирования мощности.
Это ж только для синусоиды дифференцирование даст ту же синусоиду, только со сдвинутой фазой - в этом случае да, можно замерять как с шунтом, учитывая при этом только сдвиг.
А вот из импульса с крутыми фронтами транс сделает две "иголки" - положительную и отрицательную.