Wie genau ist die Frequenz des Wechselstromnetzes?

29

Wenn ich eine digitale Uhr mache, die zuerst die Wechselstromfrequenz grob erkennt (ob 50, 60, 100 Hz usw.), dann wird sie als Taktquelle verwendet, wie genau wäre sie dann? Würde es weltweit genau funktionieren?

Was ist beispielsweise in den USA der Mittelwert und die Standardabweichung der 60-Hz-Wechselstromfrequenz?

ac frequency clock reliability

— hkBattousai
quelle

3

Wird nicht als Antwort gepostet, da ich kein Zitat zur Verfügung stellen kann, aber im Bundesstaat Australien habe ich genau diese Frage während eines Gesprächs zur Mittagszeit mit leitenden Ingenieuren des örtlichen Energieversorgungsunternehmens gestellt. Sie gaben an, dass sie nicht länger versuchen, die Langzeitgenauigkeit aufrechtzuerhalten, da die Verwendung als Taktquelle rückläufig ist und sie dies nicht für wichtig halten.

— PeterJ

Diese Frage beantwortet am besten Ihr örtlicher Stromversorger.

— John U

@ Peter: Interessant! Befindet sich Australien in einem Gitternetz oder befinden sich (sagen wir) Perth und Darwin auf getrennten "Inseln"?

— Brian Drummond

@BrianDrummond, ich lebe in Tasmanien, dem einzigen Inselstaat, und wir haben ein Kabel zum australischen Festland ( en.wikipedia.org/wiki/Basslink ), aber es teilt nicht viel von der Last und ich bin mir nicht wirklich sicher wie andere Staaten an das Netz anschließen. Aber sie gaben den Eindruck für das lokale Netz, sie machten sich nur Gedanken über die Phase zwischen den angeschlossenen Netzen und machten sich keine Gedanken über die Langzeitgenauigkeit. Es könnte sein, dass ich falsche Begriffe verwende, aber sie sagten, dass sie im Gegensatz zu früher nicht mehr versuchen, einen Verweis zu verwenden, um ihn wieder in die Linie zu bringen.

— PeterJ

1

Streik "weil Meerwasser ein verlustbehaftetes Medium ist" aus der vorherigen Antwort. Der angegebene Grund ist die Kapazität zum Außenmantel (Schirm) eines Unterseekabels.

— Brian Drummond

14

Die Netzfrequenz ändert sich im Laufe des Tages aufgrund des Ungleichgewichts zwischen Stromerzeugung und -verbrauch.

Rasterfrequenz in der Zeit

Der Netzbetreiber ist verpflichtet, die Frequenz innerhalb von +/- 0,5 Hz bis 50 Hz zu halten (Frequenz und Reichweite hängen von den Netzcodes des Landes ab). Wenn Sie die Zeit unter der Annahme messen, dass jede Periode gleich 20 ms ist, tritt ein Zeitabweichungsfehler auf. Dieser Fehler wird von den Netzbetreibern in gewissen Grenzen gehalten. Wenn die Zeitabweichung zu groß ist, ist eine Frequenzkompensation geplant, um sie zu kompensieren.

Öffentliche Daten zur aktuellen Netzfrequenz finden Sie online, z. B. in Schweizer und britischen Netzen. Die Schweizer Website zeigt auch die aktuelle Zeitabweichung.

Bildbeschreibung hier eingeben

— Szymon Bęczkowski
quelle

16

Dieser Beitrag auf Hackaday verweist auf diesen interessanten Artikel, in dem jemand die Genauigkeit der 60-Hz-Netzfrequenz über einen längeren Zeitraum untersucht. Ich hoffe, es könnte helfen.

Eine Sache, die es mit Sicherheit zeigt, ist, dass die Wechselstromleitung definitiv keine konstante Frequenz ist, sondern sich mit der Zeit ändert. Es zeigt sich auch, dass die Frequenz während der Stoßzeiten des Tages viel abrupter zu flattern scheint. Nachts ändert es sich viel langsamer.

Als mögliche Erklärung habe ich gehört, dass Elektrizitätsversorger wissen, dass viele Kunden auf diese 60 Hz angewiesen sind, um ihre Uhren genau laufen zu lassen, aber es ist schwierig, die 60 Hz genau zu halten, wenn der Energiebedarf schnell schwankt.

Als Lösung passen sie die Frequenz außerhalb der Stoßzeiten leicht an, um eventuelle Pannen während des Tages auszugleichen.

Die Schlussfolgerung scheint zu sein, dass die Frequenz wahrscheinlich ziemlich genau gemittelt wird, aber abhängig von der Tageszeit aufgrund der Belastung des Netzwerks schwankt.

Am Ende des Artikels finden Sie einige interessante Links zu weiterführenden Informationen und Experimenten . Ich scheine mich auch an einen anderen Artikel zu erinnern, der über Hackaday gepostet wurde und sich ebenfalls mit demselben Thema befasste, aber ich kann ihn anscheinend nicht finden.

— xan
quelle

9

Kürzlich gab es eine faszinierende Nachricht zu diesem Thema: http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-20629671

Kurz gesagt, das Forensiklabor der Londoner Metropolitan Police hat die Schwankungen der Wechselstromfrequenz in den letzten 7 Jahren im UK National Grid aufgezeichnet und zur Validierung der behaupteten Audioaufnahmen verwendet, die während des angegebenen Zeitraums fortlaufend aufgezeichnet wurden.

"Während die Frequenz des vom nationalen Stromnetz gelieferten Stroms etwa 50 Hz beträgt, können Sie auf lange Sicht Schwankungen in der Größenordnung von einigen Tausendstel Hertz feststellen."

— shuckc
quelle

3

Dies setzt voraus , die Taktfrequenz des ADC ist genauer als Tausendstel Hertz

— Endolithe

Das ist heutzutage ziemlich einfach zu erreichen.

— Jamie Hanrahan

8

Es wird ungefähr +/- 0,5 Hz maximal sein, und während des Tages bemerkte ich eine Zeitverschiebung von ein oder zwei Minuten, aber der langfristige Durchschnittsfehler wird Null sein; Die Versorgungsunternehmen verweisen vermutlich auf Zeitstandards.

Die Beobachtung der momentanen Frequenz ist eine Möglichkeit, Angebot und Nachfrage zu vergleichen. Wenn die Frequenz abfällt, schalten die Versorgungsunternehmen mehr Strom ein, um sie aufrechtzuerhalten.

Siehe auch diese Frage und die aktuelle Netzfrequenz in Großbritannien

— Brian Drummond
quelle

5

Wikipedia gibt an, dass die US-amerikanischen Netzbetreiber eingreifen, um die Zählung zurückzubringen, wenn sie um 2, 3 oder 10 Sekunden (West-, Texas- und Ostgitter) vom 60-Hz-Langzeitziel abweicht, das für die Zeitmessung verwendet wird. Im Jahr 2011 genehmigten die US-Aufsichtsbehörden ein Experiment, um zu sehen, was passieren würde, wenn die Anpassungen eingestellt würden. Zumindest bis 2016 waren sie jedoch noch in Arbeit.

— Dan Neely
quelle

3

Mein rumänischer Freund (oder war es der Pole) hat vor einiger Zeit behauptet, er würde die Frequenz reduzieren, um die Geschwindigkeit zu verringern und Energie zu sparen. Er hätte vielleicht einen Witz erzählt, aber es war ziemlich blöd.

— Bobbi Bennett
quelle

1

Warum die Gegenstimme? Das OP fragt weltweit nach der Stabilität der Netzfrequenz, und die Anekdote impliziert, dass es möglicherweise Orte gibt, denen man beim Timing nicht trauen kann.

— Bobbi Bennett

Fehlt vielleicht eine überprüfbare Quelle? Ich habe eine ähnliche Geschichte im Donez (?) -Becken während der Sowjetzeit gehört, mit der Aussage, dass sie Industrieausrüstungen beschädigten, deren Reparatur wesentlich teurer war, als sie generationsseitig sparten. habe es aber vorher nicht erwähnt, weil ich kein Zitat finden konnte.

— Dan Neely