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

Veilige robotcel

Veilige robotcel

De samenwerking met robots is niet meer weg te denken uit de huidige industriële omgevingen.…

Lego-voorbeelden van complexe mechanische principes

Lego-voorbeelden van complexe mechanische principes

Het YouTube-kanaal van Redshoebox is gespecialiseerd in het maken van dynamische Lego-modellen,…

De hyperloop uitgelegd

De hyperloop uitgelegd

Om consumenten voor te lichten die misschien in de war zijn over wat de hyperloop eigenlijk is en…

Waarom de trein niet duurzamer is dan het vliegtuig

Waarom de trein niet duurzamer is dan het vliegtuig

Veel mensen pakken nu het kan het vliegtuig naar een zonnige bestemming. Vaak wordt de trein gezien…

Hoe print je een brein op een computerchip?

Hoe print je een brein op een computerchip?

Ons geheugen zit bijzonder complex en fascinerend in elkaar. We krijgen tijdens het leven veel…

Meer videos »

Laatste nieuws

Een gevleugelde microchip: de kleinste door mensen gemaakte vliegende structuur ooit

Microchips kunnen nieuw kunstje: vliegen

Ingenieurs van de Northwestern University (VS) hebben een nieuwe mogelijkheid toegevoegd aan elektronische microchips: vliegen. De vliegende chip (of 'microflier') is ongeveer zo groot als een zandkorrel en…

Eerste 100% Limburg Bike gereed

Eerste 100% Limburg Bike gereed

De eerste testexemplaren van de 100% Limburg Bike zijn gereed. Deze fiets is ontwikkeld op Brightlands Chemelot Campus in Sittard-Geleen met een consortium van ondernemers, onderzoekers en studenten. De komende maanden…

Rolls-Royce's volledig elektrische 'Spirit of Innovation' gaat voor het eerst de lucht in

Rolls-Royce's volledig elektrische 'Spirit of Innovation' gaat voor het eerst de lucht in (video)

Rolls-Royce's volledig elektrische 'Spirit of Innovation' heeft zijn eerste vlucht gemaakt. Het vliegtuig werd aangedreven door zijn 400 kW (500+ pk) elektrische aandrijflijn met het krachtigste…

Meer nieuws »

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Gratis nieuwsbrief

safety update
 

Product van de maand

RSS
Volledig metalen transponderschakelaar CTA

Met een volledig metalen behuizing is deze CTA een nóg sterkere variant dan de kunststof versie.

Agenda

29 september 2021, Groningen

Main Industry

Vakbeurs voor industrial maintenance en smart industry

4 oktober 2021

Week van de mki

FME-week over boeien en binden in de techniek.

13 oktober 2021, Den Bosch

Efficiënt Aandrijven Event 2021

De focus van dit event ligt op energiebesparende oplossingen in de gehele aandrijfketen en niet...

Meer agendapunten »