Netzfrequenzmessung
Der maximale Frequenzmessfehler für Primärregelungen beträgt nach Vorgabe des Verbands der Übertragungsnetzbetreiber (ENTSO-E) 10 mHz. Der Fehler der Messung auf dieser Website liegt unter 1 mHz. Bei einer Frequenz von 50 Hz entspricht dies einer Messgenauigkeit von 0,002 % bzw. 20 ppm.
Die gemessene Netzfrequenz wird mit max. 1 Sekunde Verzögerung im Internet dargestellt. Damit unterscheidet sie sich von anderen Seiten, welche die Messwerte mit mindestens 40 Sekunden Verzögerung liefern.
Der PIC32 Mikrocontroller micromax03 der micma GmbH wurde mit einem Schmitt-Trigger ausgestattet. Dieser wandelt die Netzfrequenz in ein Rechtecksignal um. Durch die Hysterese ist der Schmitt Trigger unempfindlich gegen Spannungsschwankungen (z.B. Netzstörungen, Rundsteuersignal).
Die Dauer zwischen zwei Zustandsänderungen des Rechtecksignals wird über einen Frequenzzähler mit einer Frequenz von 40 MHz ermittelt. Aus der Anzahl der gezählten Takte können die Intervalllänge der Eingangsschwingung und die Frequenz berechnet werden. Bei 40 MHz Takt erhält man eine Auflösung von ca. 0,06 mHz.
Die Messwerte werden durch Mittelung von 50 Perioden (entsprechend einer Sekunde) gebildet und sekündlich auf den Server übertragen.
Die genaue Frequenz des Oszillators für die Frequenzzählung unterliegt natürlichen Schwankungen, dabei hat die Temperatur den größten Einfluss. Um diese Schwankungen auszugleichen wird die Frequenz der Zeitmessung mit dem Zeitsignal des GPS Systems korrigiert. Dies reduziert den Messfehler auf unter 1 mHz. Der sehr geringe zeitliche Fehler der mittels GPS übertragenen Atomzeit ist mit einer relativen Standardabweichung von maximal 10-12 sehr viel kleiner als die anderen Messfehler und kann damit vernachlässigt werden.
Die auf dieser Website dargestellte Netzfrequenz und der Phasenwinkel basieren auf einer Echtzeitmessung, die Anzeigen für positive und negative Primärregelleistung werden ohne Berücksichtigung der erlaubten Leistungsgradienten berechnet. Die Veränderungen der Nennfrequenz um ± 10 mHz zur Korrektur der Netzzeit ist nicht berücksichtigt.
Die Netzfrequenz wird von zwei baugleichen Messgeräten parallel seit dem 1. Juli 2011 aufgezeichnet. So wird auch bei dem Ausfall eines Geräts weiterhin aufgezeichnet. Die Verbindung zum Webserver wird nur von einem Gerät aufgebaut. Bei Störung der Internetverbindung oder des Messgeräts werden die Online-Messwerte bis zur Behebung der Störung nicht aktualisiert.
Weitere Informationen sind in dem Artikel der ELEKTRONIKPRAXIS "Messung der Netzfrequenz" enthalten.