EO

Onderzoek naar de stroom golfvormen in meterkasten

24 november 2020 om 10:00 uur

Uit eerder onderzoek is gebleken dat elektromagnetische interferentie kan resulteren in mislezingen van statische energie meters door niet-lineaire stroomvormen [1]-[3]. Daarom is het interessant om golfvormen te onderzoeken die voorkomen in meterkasten en die door statische meters worden gemeten. Daarom is er in het MeterEMI project [4] een onderzoek gedaan naar dergelijke stroomvormen, de gebruikte methode en resultaten worden weergeven in dit artikel.

 

Door: Bas ten Have, Universiteit Twente


De golfvormen die voorkomen in meterkasten worden gemeten door gebruik te maken van een tijd-domein meetopstelling. Hiervoor is een Time-domain Electromagnetic interference Measurement and Post-processing System (Temps) gebruikt [5]. Het voordeel van deze aanpak is: het staat toe om de effectieve meettijd te verkleinen, het volledige spectrum wordt gemeten, het gebruik van meerdere meetkanalen simultaan, en bovendien zijn geavanceerde verwerkingsfuncties beschikbaar omdat de tijd-domein data beschikbaar is.


Stroomsensoren worden gebruikt om de stroom in fase- en nulgeleider van het systeem te meten op de plek waar de statische meter is aangesloten. Dit is weergeven in Figuur 2. Triggering software wordt gebruikt om de niet-lineaire, pulsvormige signalen te selecteren. Hiervoor worden de golfvormen getriggerd op basis van amplitude probability distributie (APD) [5] en een wavelet trigger [6]. Tijdens dit onderzoek wordt een test locatie voor 10 dagen onderzocht.

 

2Figuur 2: Geïnstalleerde meetsetup bij een energie meter van een consument [7].


Meetresultaten van een test locatie waar verschillende elektrische auto's opladen is weergeven in [5]. De tijd-domein resultaten van deze locatie zijn weergeven in Figuur 3. Hier is het niet-lineaire gedrag van het netwerk zichtbaar, de stroomvorm heeft een duidelijke harmonische vervorming, en stroom pieken zijn zichtbaar bovenop de sinusvorm. En de ‘'nul'' geleider voert, zelfs in het redelijke symmetrische netwerk, wel degelijk een stroom.

 

3Figuur 3: Tijd domein plot van een opladende elektrische auto [5].


Hierna is een huishoudelijke situatie met zonnepanelen de stroom gemeten, en de resultaten zijn weergeven in [7]. In dit geval laten de gemeten stroomvormen een duidelijke fundamentele frequentie zien met hogere order frequentie componenten (pulsen) bovenop de sinusvorm, Figuur 4. Hiernaast werden op deze locatie signalen gemeten met een hogere derde order harmonische vergeleken met de fundamentele (eerste) harmonische, en stroom transiënten met korte stijgtijden.

 

4Figuur 4: Veel voorkomende vervormde stroomvormen als onderzocht in [7].


Deze onderzoeksresultaten laten het bestaan van zeer harmonisch vervuilde en pulserende stroomvormen in laagspanning netwerken zien. In het MeterEMI project [4] worden meerdere test locaties onderzocht in verschillende landen, en de gevonden complexe stroomvormen zullen worden geanalyseerd en beschreven door middel van een parametrische beschrijving in toekomstig onderzoek.

 

 

Acknowledgement

This project has received funding from the EMPIR programme co-financed by the Participating States and from the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme. The results found reflect the author's view only. EURAMET is not responsible for any use that may be made of the information it contains.

[1] B. ten Have, T. Hartman, N. Moonen, C. Keyer, and F. Leferink, "Faulty Readings of Static Energy Meters Caused by Conducted Electromagnetic Interference from a Water Pump," Renewable Energy and Power Quality Journal (RE&PQJ), pp. 15-19, Santa Cruz de Tenerife, Spain, 2019.
[2] B. ten Have, T. Hartman, N. Moonen, and F. Leferink, "Misreadings of Static Energy Meters due to Conducted EMI caused by Fast Changing Current," 2019 Joint International Symposium on Electromagnetic Compatibility and Asia-Pacific International Symposium on Electromagnetic Compatibility, pp. 445-448, Sapporo, Japan, 2019.
[3] B. ten Have, T. Hartman, N. Moonen, and F. Leferink, "Inclination of Fast Changing Currents Effect the Readings of Static Energy Meters," 2019 International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC Europe 2019), pp. 208-213, Barcelona, Spain, 2019.
[4] "Publishable Summary for 17NRM02 MeterEMI Electromagnetic Interference on Static Electricity Meters," http://empir.npl.co.uk/meteremi/, accessed: 2020-11-19.
[5] T. Hartman, M.Pous, M.A. Azpúrua, F. Silva, and F. Leferink, "On-site Waveform Characterization at Static Meters Loaded with Electrical Vehicle Chargers," 2019 International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC Europe 2019), pp. 191-196, Barcelona, Spain, 2019.
[6] F. Barakou, P.S. Wright, H.E. van den Brom, G.J.P. Kok, and G. Rietveld, "Detection Methods for Current Signals Causing Errors in Static Electricity Meters," 2019 International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC Europe 2019), pp. 273-278, Barcelona, Spain, 2019.
[7] B. ten Have, M.A. Azpúrua, M. Pous, F. Silva, and F. Leferink, "On-Site Waveform Survey in LV Distribution Network using a Photovoltaic Installation," 2020 International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC Europe 2020), Rome, Italy, 2020.

 

Reacties (1)

Hoe gaat deze meetapparatuur om met de net vervuiling door de hoogfrequente signalen van powerline datacommunicatie stekkers (de "internet via het stopcontact" systemen) die in vrijwel alle huishoudens 24/7 in gebruik zijn ?
L. Steenvoorden, 27 november 2020 12:53
 

Video's

Swingend het nieuwe jaar in

Swingend het nieuwe jaar in

De gehele crew van Boston Dyniamics heeft zich ingezet om ons een swingend begin te geven van het…

3D-printen: een accordeon

3D-printen: een accordeon

Sinds 2001 is Casper Burkhardt de Nederlandse importeur voor accordeonbouwer Pigini en reparateur…

Best of CES - een vliegende auto's of een transparante TV?

Best of CES - een vliegende auto of een transparante TV?

Het team de Amerikaanse tech-site CNet heeft een selectie gemaakt van de beste producten op de…

Gaan superheld-gadgets in de toekomst ons leven redden?

Gaan superheld-gadgets ons leven redden?

Het exoskelet van Iron Man, Hawkeye met zijn superieure zicht en Collosus die zijn lichaam in…

's Werelds eerste elektrische vierzitter komt uit China

's Werelds eerste elektrische vierzitter komt uit China

Het Chinese Liaoning General Aviation Research Institute gaf zijn elektrische vierzitter RX4E in…

Meer videos »

Laatste nieuws

Als elektronen één voor één door een draaideur moeten

Als elektronen één voor één door een draaideur moeten

Er is een limiet aan de miniaturisatie van elk proces. Het vinden van deze limieten is al lang een prioriteitsdoel. Een internationale samenwerking van wetenschappers tussen het Max Planck Institute for Solid State…

Hoe drones blijven vliegen als een motor uitvalt

Hoe drones blijven vliegen als een motor uitvalt (video)

Zoals angstige passagiers vaak worden gerustgesteld, kunnen commerciële vliegtuigen gemakkelijk blijven vliegen, zelfs als een van de motoren stopt met werken. Maar voor quadcopters is het uitvallen van een motor een…

VPRO Tegenlicht – De race om een superbatterij

VPRO Tegenlicht – De race om een superbatterij

Overal ter wereld zijn opslagtechneuten en batterijpioniers op zoek naar manieren om duurzame energie op te slaan. Van het ontwikkelen van snelle batterijen tot het opslaan van warmte in basalt en zout. En van het…

Meer nieuws »

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Gratis nieuwsbrief

safety update
 

Agenda

25 januari 2021, online

The Things Conference

LoRaWan conferentie

26 januari 2021, online

Productie Proces Automatisering (PPA) online kennisdagen

Er is een transitie naar nieuwe technologie maar wat is de roadmap?

2 februari 2021, online

Productie Proces Automatisering (PPA) online kennisdagen

Er is een transitie naar nieuwe technologie maar wat is de roadmap?

Meer agendapunten »