Hallo, in einer Diskussion kam eine Frage auf, bei der es unterschiedliche Meinungen gab. Bei den modernen digitalen Stromzählern muss ja eine Abtastrate existieren, mit der bei jeder Phase (Spannung und Strom) einzeln deren Momentanleistung bestimmt wird. Konkret ging es um die Frage, ob man einen ohmschen Verbraucher mit 2000W (Heizspirale) mittels einer Diode (Einweggleichrichtung) auf 1000W begrenzen kann, sodass ein gleichzeitig auf der gleichen Phase einspeisender Erzeuger mit 1000W diese Leistung genau ausgleicht (= Bezugszähler und Lieferungszähler bleiben stehen). Dass das mit der Diode unzulässig ist, ist klar! Ist eine rein theoretische Betrachtung. Die gängige Meinung war, dass das nicht geht, da die Halbwellen abwechselnd Bezug und Lieferung verursachen, sodass eben gleichzeitig Bezugs- und Lieferungszähler hochzählen. Das würde aber voraussetzen, dass die Abtastrate hoch genug wäre und nicht über z.B. 20ms gemittelt wird. Bei den alten, mechanischen Zählern übernahm ja die träge Masse diese Mittelung. Da auch die modernen Zähler alle drei Phasen saldieren, ist nun die Frage, ob das Verhalten anders ist, wenn Bezug und Lieferung auf verschiedenen Phasen statt finden. Ist es nicht so, dass die Saldierung erst nach einer Mittelung über eine Periode (20ms) oder einem Vielfachen davon statt finden kann? Die Frage ist auch, ob dieses Verhalten irgendwo gesetzlich festgelegt ist. Weiß das jemand? Es kann ja eigentlich nicht sein, dass die Netzbetreiber es unterschiedlich handhaben oder es gar dem Stromzählerhersteller überlassen.
(Achsenbeschriftung mal ignorieren) 1) Rot: Stromverlauf des Verbrauchers mit Diode Blau: Stromverlauf des Erzeugers 2) Rot: Summe der Ströme aus 1) Blau: Multipliziert mit der Spannung, d.h. Verlauf der Momentanleistung => Wird über eine Periode gemittelt, ergibt sich hier insgesamt eine Leistung von 0. Wird nicht gemittelt, werden die Halbwellen der Summenleistung getrennt gezählt.
Nun ein ohmscher Verbraucher auf einer und ein gleich großer Erzeuger auf einer anderen Phase. 3) Rot: Stromverlauf des Verbrauchers Blau: Stromverlauf des Erzeugers 4) Rot: Leistungsverlauf des Verbrauchers Blau: Leistungsverlauf des Erzeugers Grün: Summe aus beiden Grün hat auch eine positive und eine negative Halbwelle! Und das ist das, was ich meine: Ein saldierender Zähler würde hier nicht zählen. Also muss eigentlich irgendeine Mittelung über eine Periode (oder ein Vielfaches davon) statt finden. Oder habe ich einen Denkfehler? Ich hoffe, jemand konnte mir folgen...
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Abgesehen davon, das eine Diode die Leistung nicht halbiert: Wo ist der Unterschied zwischen "Beide Zähler laufen nicht" und "Beide Zähler laufen gleich weit, was rechnerisch Null ergibt", außer das die Zahl eben nicht stehen bleibt?
Jens M. schrieb: > Abgesehen davon, das eine Diode die Leistung nicht halbiert: Was denn sonst? > Wo ist der Unterschied zwischen "Beide Zähler laufen nicht" und "Beide > Zähler laufen gleich weit, was rechnerisch Null ergibt", außer das die > Zahl eben nicht stehen bleibt? Die Kosten durch unterschiedlichen Bezugs- und Einspeisetarif.
Vorab: ich habe leider keine Antwort. Meine erste Empfindung war: "Interessante Frage, kann aber nicht schwer sein, das zu finden". Tja... Da ich vor kurzem in einem Stromzähler einen https://www.st.com/en/data-converters/stpmc1.html drin hatte, der Stand-Alone ein Zählwerk ansteuern kann, dachte ich, ein kurzer Blick ins Datenblatt wird die Antwort liefern. Denkste! Ich möchte nicht ausschließen, dass irgendwo auf den 77 Seiten steht, durch welchen Registerwert man f_xtal teilen muss um auf ein Mittelungszeitfenster zu kommen und welcher Wert dort zur Erfüllung welcher Norm vorgeschlagen wird, konnte es aber nicht schnell finden. Der https://www.analog.com/en/products/ade9078.html schreibt: "The instantaneous low-pass filtered powers can be accumulated into power or energy registers...". 107 Seiten, irgendwo steht es, bestimmt! Bei einigen der AD-Bausteinen ist ein Verweis auf 61000-4-7 oder 30, dort gibt es 10 oder 12 Vollwellen-Effektivwerte, das ist aber hauptsächlich zur "Messung" (Class S hat wohl geringere Anforderungen als Class A) der Netzqualität, wobei es auch irgendwo als "can be used for billing purposes" beschrieben war. Wenn sich schon jemand durch die "IEC 62053-21, IEC 62053-22; EN50470-3; OIML R46, ANSI C12.20" (Eigenschaften vom ADE9078) gearbeitet hat, würde auch ich mich über diese Information freuen! Danke! Sicher als untere Grenze der Mittelungszeit kann man 10ms annehmen, weil es sonst bei reaktiven Lasten zum ständigen Hochzählen käme.
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In dem LOGAREX Zähler LK13BE8030x9 ist für jede Phase ein RN8207C von Renergy verbaut. Laut Datenblatt: "Active energy measurement bandwidth 14 kHz"
> Konkret ging es um die Frage, ob man einen ohmschen Verbraucher > mit 2000W (Heizspirale) mittels einer Diode (Einweggleichrichtung) > auf 1000W begrenzen kann, sodass ... > ... > Dass das mit der Diode unzulässig ist, ist klar! > Ist eine rein theoretische Betrachtung. Viele Haarföns -jedenfalls aus früherer (China-?) Produktion- belegen, dass genau diese Methode gerne angewendet wird/wurde - weil sie funktioniert...
Dieter S. schrieb: > "Active energy measurement bandwidth 14 kHz" Das ist nur die Messfrequenz, und sagt nichts über das gesuchte Integrations-Interval aus. Wenn die abrechnungsrelevanten Zählerwerte mit den 14kHz-Zwischenwerten aktualisiert werden würden, würde jede noch so kleine induktive oder kapazitive Last im Netz den Einspeise-Zähler hochlaufen lassen.
Bei 10ms würde es auch mit Diode in beide Richtungen noch gleichzeitig zählen. Ein Dimmer (Phasenanschnitt) könnte verwendet werden. Ist bei großen Leistungen aber auch nicht erlaubt. Insgeheim hoffe ich aber, dass es 1 Sekunde oder so ist. Dann könnte man sogar eine Wellenpaketsteuerung nehmen. :) Wird aber wohl nicht so sein.
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Εrnst B. schrieb: > > Das ist nur die Messfrequenz, und sagt nichts über das gesuchte > Integrations-Interval aus. Dann schau halt ins Datenblatt und such Dir raus was Du wissen willst. Für den Nachfolger Renergy RN8209 findet man das vollständige Datenblatt. Diese Teile werden in Zählern der Stromanbieter verbaut.
Xxx X. schrieb: > Das würde aber voraussetzen, dass die Abtastrate hoch genug wäre und > nicht über z.B. 20ms gemittelt wird. Die Abtastrate ist deutlich höher als die 50Hz des Stromnetzes, um Verbraucher mit schlechten Crest-Faktoren dennoch annähenrnd richtig zu erfassen, sie liegt über 1ksps Der Messwert wird aber gemittelt, um Blindstrom der erst z.B. in einen Kondensator hinein und dann wieder herausfleisst nicht zu zählen. Die Periode beträgt 20ms bis 250ms, je nach Zähler. Dieser gemittelten Messwert wird zur Abrechnungszählung verwendet aber nicht direkt angezeigt, sondern noch mal zur Anzeige gemittelt damit ihr das Auge folgen kann, da kann die Grenzfrequenz schon unter 1Hz liegen. Der Diodenverbraucher dürfte also 'richtig' gezählt werden.
Michael B. schrieb: > Die Periode beträgt 20ms bis 250ms, je nach Zähler. Das ist auf jeden Fall schonmal eine gute Information, danke. Hast du Quellen? Stutzig machen mich die Worte "je nach Zähler". Das ist ja dann Willkür. Je nach Zähler kann man eine Wellenpaketsteuerung einsetzen oder auch nicht. Die Schaltung mit der Diode wird "richtig" gezählt, d.h. beide Zähler blieben im obigen Beispiel stehen (Mittelung über >=20ms).
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Xxx X. schrieb: > Je nach Zähler kann man eine Wellenpaketsteuerung einsetzen oder auch > nicht. Kannst hier auch mal nach "Solar-Boiler-Heizstab"-Threads gucken. Vorsicht, sind viele. Da hat auch jemand mal für seinen Zähler experimentell ermittelt, dass Wellenpaket mit 480ms noch richtig gezählt wird. Dieter S. schrieb: > Dann schau halt ins Datenblatt und such Dir raus was Du wissen willst. > Für den Nachfolger Renergy RN8209 findet man das vollständige > Datenblatt. Diese Teile werden in Zählern der Stromanbieter verbaut. Schlauberger. Solche Stromzähler-ICs, auch die von Analog, STM & co sind für verschiedene Märkte gedacht, und können "alles". z.B. über die Phasen saldieren, wie in DE vorgeschrieben, oder Bezug/Einspeisung pro Phase getrennt betrachten... Was dann am Ende für Parameter in die Register reingeschrieben wurden, das ist das Interessante, weicht aber u.U. sogar von Messstellenbetreiber zu Messstellenbetreiber ab.
Irgendwie gab es hier schon viele Threads wo es um die genaue Art der Saldierung geht. Aber praktisch alle endeten ohne konkreten Werte. Ich bin mir nicht sicher, ob es eine feste Saldierungszeit gibt, oder ob die Saldierungszeit (auch) vom momentanen Verbrauch abhängt. Als (hypothetisches) Beispiel: Es wird immer dann ein Wert erfasst wenn die saldierte Energie > 0.01kWh ist oder die Zeit > 1s.
Εrnst B. schrieb: > > Was dann am Ende für Parameter in die Register reingeschrieben wurden, > das ist das Interessante, weicht aber u.U. sogar von > Messstellenbetreiber zu Messstellenbetreiber ab. Dann schau Dir an was in die Register geschrieben wird, das kann man mitschneiden. Alternativ schau in die Firmware des verbauten Mikrocontroller (die kann man teilweise auslesen). Und ja, beides schon gemacht.
Xxx X. schrieb: > Stutzig machen mich die Worte "je nach Zähler". Das ist ja dann Willkür. > Je nach Zähler kann man eine Wellenpaketsteuerung einsetzen oder auch > nicht. Alle Zähler kann man mit Wellenpaketsteuerung einsetzen, die Mittelung ändert nichts am Mittelwert. Die Mittelung ahmt die Trägheit der Scheibe beim Ferraris nach. Relevant ist nur, das sie länger als 1 Periode ist.
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Naja, wenn du auf 25% dimmen willst, muss der Stromzähler über mindestens 4 Perioden mitteln, damit der Zähler stehen bleibt. Beispiel: 500W Erzeugung, 2000W Verbrauch (gedimmt auf 25%). Ich finde krass, dass das offenbar nicht reguliert ist. Wenn es so viele Diskussionen gibt und so wenige konkrete Zahlen. Da könnte so mancher Netzbetreiber auch auf die Idee kommen: "Wir brauchen mehr Einnahmen! Blindleistung existiert nicht. Die Stromzähler müssen nur aufhören, zu mitteln..." :D
Dieter S. schrieb: > Dann schau Dir an was in die Register geschrieben wird, das kann man > mitschneiden. Alternativ schau in die Firmware des verbauten > Mikrocontroller (die kann man teilweise auslesen). Und ja, beides schon > gemacht. Dann erleuchte uns doch, und teile uns mit, welche Intervalle dein Netzbetreiber dazu in deinen Stromzähler konfiguriert hat. Sonst ist das der 1001ste Thread zu dem Thema der im Sande verläuft.
Εrnst B. schrieb: > > Dann erleuchte uns doch, und teile uns mit, welche Intervalle dein > Netzbetreiber dazu in deinen Stromzähler konfiguriert hat. Sonst ist das > der 1001ste Thread zu dem Thema der im Sande verläuft. Und nochmal verweise ich auf das Datenblatt des Renergy RN8207 und RN8209: die beiden messen entsprechend IEC62053-22 und IEC62053-23. Alles was man da einstellt sind Kalibrationswerte. Für den RN8209 wird die Kalibrierung im Datenblatt beschrieben. Was man einstellen kann ist die Schwelle ab wann gezählt wird. Diese Schwelle wird bei dem LOGAREX Zähler meines Stromanbieters geringfügig höher als der Defaultwert eingestellt. Dann gibt es noch eine Einstellung wie "negative power", also Einspeisung behandelt wird (im Prinzip zählen oder ignorieren). Wenn es also um die Details geht muss man in die IEC62053-22 und IEC62053-23 schauen.
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Dieter S. schrieb: > Wenn es also um die Details geht muss man in die IEC62053-22 und > IEC62053-23 schauen. Schade. Dachte du hättest exakt diese Details schon ausgelesen: Dieter S. schrieb: > Und ja, beides schon gemacht. Denn das wäre ja genau das interessante. Die diversen Richlinien/EU-Normen lassen da leider einen relativ breiten Interpretationsspielraum, der wohl auch ausgenutzt wird. Anders kann ich mir die diversen experimentell ermittelten oder auch nur behaupteten Integrationsintervalle von 20ms bis fast eine Sekunde nicht erklären...
Xxx X. schrieb: > Naja, wenn du auf 25% dimmen willst, muss der Stromzähler über > mindestens 4 Perioden mitteln, damit der Zähler stehen bleibt. Beispiel: > 500W Erzeugung, 2000W Verbrauch (gedimmt auf 25%). > Ich finde krass, dass das offenbar nicht reguliert ist. Wenn es so viele > Diskussionen gibt und so wenige konkrete Zahlen. Da könnte so mancher > Netzbetreiber auch auf die Idee kommen: "Wir brauchen mehr Einnahmen! > Blindleistung existiert nicht. Die Stromzähler müssen nur aufhören, zu > mitteln..." :D Ich finde krass dass die Photovoltaikanfänger immer so abstruses Zeug wollen. Gedimmt über 4 Perioden gibt es nicht. Es gibt entweder gedimmt per Phasenanschnitt, Phasenabschnitt oder Sinusdimmer, oder Pulspaket PWM Eellenpaketsteuerung mit weniger als 1/4 Hz. Eine 80ms PWM verstösst gegen die Flickergrenze und gibt es daher bei konformem Verhalten nicht. Der Stromzähler zählt richtig, sowohl die teilweise genutzte Phase als auch das wiederholte ein und ausschalten, egal wie weit er Mittelwerte bildet. Natürlich zählt der Zahler bei 500W Einspeisung und 2kW Verbrauch in 25% Einschaltdauer nicht 0, sondern eben 1.5kW Verbrauch (zu 30ct) und 1.5kW Einspeisung (zu 8ct). Und das ist völlig richtig so, schliesslich muss sich das E-Werk um dieses Pulsieren kümmern. Wer das nicht will, muss halt seinen Verbrauch nicht im Pulspaket, nicht im für Heizungen relevanter Leistung verbotenen Phasen(an/ab)schnitt, sondern mit einem Sinusdimmer an die erzeugte Wechselrichterleistung anpassen. Keine Ahnung, warum sich die Photovoltaikanfänger dagegen mit Händen und Füssen sträuben. Irgendwie muss bei denen eine krankhafte Aversion gegen Gesetze und Regeln vorliegen.
Εrnst B. schrieb: > > Schade. Dachte du hättest exakt diese Details schon ausgelesen: Ich habe IEC62053-22 bzw. IEC62053-23 bisher noch nicht im Netz gefunden bzw. habe momentan nicht vor mir die beiden zu kaufen. > Denn das wäre ja genau das interessante. Die diversen > Richlinien/EU-Normen lassen da leider einen relativ breiten > Interpretationsspielraum, der wohl auch ausgenutzt wird. Anders kann ich > mir die diversen experimentell ermittelten oder auch nur behaupteten > Integrationsintervalle von 20ms bis fast eine Sekunde nicht erklären... Die beiden Renergy RN8207 und RN8209 haben "Energy" Register die selbständig zählen, da hat man also keinen Einfluss (abgesehen von der Kalibration). Für "Power" kann man die Refreshrate auf 3.495 Hz oder 13.982 Hz einstellen. Wenn man wissen will woher "seltsame" Effekte kommen wird man wohl am einfachsten die Kommunikation zum Messchip mitschneiden (Voraussetzung man hat einen eigenen Zähler mit dem man experimentieren kann).
Michael B. schrieb: > Natürlich zählt der Zahler bei 500W Einspeisung und 2kW Verbrauch in 25% > Einschaltdauer nicht 0, sondern eben 1.5kW Verbrauch (zu 30ct) und 1.5kW > Einspeisung (zu 8ct). Und das ist völlig richtig so, schliesslich muss > sich das E-Werk um dieses Pulsieren kümmern. Als Privatkunde muss ich dem E-Werk nicht sein "Kümmern" für das Pulsieren bei induktiven & kapazitiven Lasten bezahlen, DAS wird sowohl beim Ferraris wie auch E-Meter weggemittelt. Daher ist es schon interessant und relevant, ab genau wann Einspeisung und Verbrauch "natürlich" getrennt erfasst werden.
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