Wie zeigt sich der Leistungsfaktor in diesen Daten aus Sensormesswerten?

Angenommen, ich habe ein Einphasensystem und einen Sensor, der daran angeschlossen ist, um sowohl Spannung als auch Strom zu messen. Der Sensor tastet für 50 kHz ab und die Daten werden in einer Datei gespeichert.

Wenn wir die Datei dann grafisch darstellen, erhalten wir etwa Folgendes:

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In der Bieranalogie ist der Leistungsfaktor gleich der wahren Leistung multipliziert mit der Scheinleistung. Da die Einheiten in Kilowatt angegeben sind, müssen wir wohl den Spannungswert mit dem Stromwert multiplizieren.

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Was ergibt sich dann, wenn wir die Strom- und Spannungsdaten multiplizieren? Ist es wahre Macht? Scheinleistung?

Ich bezweifle, dass es offensichtlich ist, da ich gelesen habe, dass Betrieben der Leistungsfaktor in Rechnung gestellt wird. Wenn das Ergebnis die wahre Leistung ist, wo ist die Blindleistung in der Grafik? Wenn das Ergebnis der Multiplikation bereits die Scheinleistung ist, kann der Zähler dann keine Blindleistung messen? Ich glaube nicht, da es digitale Messgeräte gibt und sie Informationen wie die obige Grafik haben sollten.

„Da die Einheiten in Kilowatt sind“ Nein, das sind sie nicht, wie Sie in Ihrem Bier-Analogie-Bild sehen können. Die Scheinleistung wird in (k)VA gemessen. Die meisten Versorgungsunternehmen stellen Personen nicht den scheinbaren Stromverbrauch in Rechnung, sondern nur den tatsächlichen Stromverbrauch.
@winny können Stromzähler die Scheinleistung nicht ablesen?
Gegenteil. Die sind höchstwahrscheinlich in der Lage, es zu messen, aber an den meisten Orten der Welt zahlen Wohnungen und Häuser (Einzelpersonen) nicht für die Scheinleistung. Ihr Versorgungsunternehmen kann abweichen. Rufen Sie an und fragen Sie.

Antworten (2)

Ich finde, der anschaulichste Weg besteht darin, ein phasenverschobenes V- und I-Diagramm zu erhalten und sie miteinander zu multiplizieren, um ein sofortiges Leistungsdiagramm zu erhalten.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung einGeändert von: https://learn.openenergymonitor.org/electricity-monitoring/ac-power-theory/introduction

Im Leistungsdiagramm ist alles echte Leistung, die zu jedem Zeitpunkt in die eine oder andere Richtung fließt. Man sieht mal positiv, mal negativ.

Hier der illustrative Teil:

Addiere (integriere) alle positiven Teile. Das ist die gesamte Energie, die von der Quelle zur Last fließt. Wenn Sie das durch Ihr Zeitintervall T teilen, erhalten Sie die Leistung, die von der Quelle zur Last geht .

Addiere (integriere) alle negativen Teile. Das ist die gesamte Energie, die von der Last zur Quelle fließt. Wenn Sie das durch Ihr Zeitintervall T teilen, erhalten Sie die Leistung, die von der Last zur Quelle geht .

Am Ende fließt alles wirkliche Kraft, aber nicht immer wird sie für die Arbeit vergeudet. Die Differenz zwischen den beiden gibt Aufschluss über die tatsächlich gelieferte oder erzeugte tatsächliche Leistung.

Sie können sehen, dass im Laufe der Zeit etwas Strom zur Last und wieder zurück fließt, ohne Arbeit zu leisten, aber immer noch Strom zu verbrauchen. Das ist die Blindleistung. Es ist die Leistung, die von der Quelle zur Last fließt, die eine gleiche Menge an Leistung hat, die von der Last zur Quelle fließt, um sich aufzuheben.

Wenn über das Zeitintervall T 1000 W Wirkleistung zur Last fließen und über T 300 W Wirkleistung zur Quelle zurückfließen, werden nur 700 W Wirkleistung von der Last verbraucht / verbraucht, um Arbeit zu verrichten. Die hin- und herfließenden 300 W sind die Blindleistung.

Wenn Sie das Leistungsdiagramm über ein bestimmtes Zeitintervall mitteln, um eine einzelne durchschnittliche Leistungszahl zu erhalten, entspricht dies der tatsächlich gelieferten oder erzeugten Leistung (oder Nettoleistung).

Die Scheinleistung ist die maximal gelieferte Wirkleistung, die wir erhalten würden, wenn wir an den Phasenausrichtungen herumspielen würden, und wird nur als Referenzzahl verwendet (die theoretisch beste). Der Leistungsfaktor ist ein Maß dafür, wie nahe wir dieser Zahl mit unserer Leistungsabgabe kommen.

Vielen Dank, ich finde Ihre Erklärung sehr hilfreich, aber ich habe noch einige Fragen. Die negative Leistung ist also tatsächlich Leistung, die in das Netz "zurückgegeben" wird, habe ich recht?
@Jakequin Es ist die Kraft, die in die entgegengesetzte Richtung von dem fließt, was Sie als positiv definiert haben. Per Konvention bedeutet positiv normalerweise Quelle zu laden, also ja.
Das macht Sinn, dass Ihnen nur die positive Seite des Diagramms (Wirkleistung) in Rechnung gestellt wird. Warum wirkt sich dann ein schlechter Leistungsfaktor auf die Rechnung großer Industrieunternehmen aus, warum werden sie von den Elektrizitätsunternehmen aufgeladen, da diese Leistung im negativen Diagramm im Wesentlichen in das Netz zurückgeführt wird?
@Jakequin Sie können sehen, dass echter Strom immer in die eine oder andere Richtung durch die Drähte fließt, und für echten Strom muss ein echter Draht transportiert werden. Und Strom erzeugt Wärme in Drähten, unabhängig von der Richtung, in die er fließt. Er verbraucht die Strombelastbarkeit der Leitungen des Versorgungsunternehmens für einen nutzlosen Stromfluss, der für andere Zwecke verwendet werden könnte.
@Jakequin Große Industriekunden werden nicht wie Privatkunden abgerechnet. Es gibt keinen Grund zu der Annahme, dass sie die gleiche Art von Zählern verwenden, die kleine Unternehmen und Privatkunden verwenden.
Wie die Rückgabe von Sachen, die im Versandhandel gekauft wurden. Braucht es Ressourcen, um den Artikel zurückzusenden, obwohl der Verkäufer den Artikel zurückbekommt? Sie wetten. Verschwendet es die Zeit des Verkäufers, das Paket zunächst für die Lieferung vorzubereiten und es dann erneut zu verarbeiten, wenn es zurückgegeben wird? Sie wetten. Der Verkäufer könnte andere Bestellungen bearbeitet haben, die die Käufer tatsächlich behalten würden und mit denen der Verkäufer tatsächlich Geld verdienen würde. Sie würden das Geschäft aufgeben, wenn Sie zu viel Zeit, Personal und Geld dafür aufwenden würden, Bestellungen zu versenden, nur damit sie zurückkommen, es sei denn, Sie haben die Rücksendung in Rechnung gestellt. Wiedereinlagerungsgebühren.
Ich sehe, dass ein Teil davon auf den Leitungen verloren geht und nicht alles davon zu anderen Kunden gelangt. Obwohl klein, wird es sich irgendwann summieren
@Jakequin Ein Teil geht auf den Drähten verloren, aber ich stelle mir vor, dass die größere Sorge darin besteht, dass die Kapazität in den Leitungen verbraucht wird, was verhindert, dass diese Leitungen andere Kunden mit Strom versorgen.
Vielen Dank, ich habe das Konzept jetzt ziemlich verstanden, auch hier haben wir eine "Leitungsverlustgebühr" auf unserer Rechnung. Sie könnten sagen, dass das Elektrizitätsunternehmen so sagt, dass es für die an diese Leitungen abgegebene Energie bezahlen soll
Die größere Sorge ist, dass es Kapazität in den Leitungen verbraucht, was verhindert, dass diese Leitungen Strom an andere Kunden liefern. Oh ? wie so ? Ist die Leitungskapazität gleich dem maximalen Strom, den ein Draht verarbeiten kann?
@ Jakequin Nun, wenn 10 A auf der Leitung zu mir zurückkommen, kann ich diese 10 A-Kapazität sehr gut nicht verwenden, um Strom an einen anderen Kunden zu senden. Und ich zahle für eine größere Linie, um diesen Kunden zu unterstützen.
Oh, also wird alles in Wärme umgewandelt?
Nein. Ich besitze eine mautpflichtige Einbahnstraße. Werde ich Sie dafür belasten, dass Sie damit hin und her fahren, obwohl Sie nirgendwo hinfahren? Natürlich. Abwärme vergessen. Sie nehmen Platz auf meiner Straße ein, für den mich andere Fahrer bezahlen könnten. Oder ich muss eine größere Straße bauen, um Sie und sie gleichzeitig unterzubringen, was auch Geld kostet. In jedem Fall übertrage ich die Kosten an Sie.
Bedeutet Leitungskapazität die maximale Nennstromstärke des Kabels/Transformators. Wenn Sie sich an Ihre Analogie halten, scheint dies der Fall zu sein
@Jakequin Ja, mit Kapazität beziehe ich mich in diesem Fall auf Stromaufnahme.

Was ergibt sich dann, wenn wir die Strom- und Spannungsdaten multiplizieren? Ist es wahre Macht?

Nachdem Sie Ihre Wellenformen gemittelt haben v ⋅ ich , ist das Ergebnis sowohl Wirkleistung als auch Scheinleistung, da die Spannungs- und Stromwellenformen exakt gleichphasig zu sein scheinen. Die Scheinleistung ergibt sich, wenn Sie ein RMS-Voltmeter und ein RMS-Amperemeter verwenden und die beiden RMS-Werte miteinander multiplizieren. Nur wenn Leistung gleich Einheit ist, ist wahre Leistung gleich Scheinleistung (wie das Beispiel in Ihrer Frage).

Ich bezweifle, dass es offensichtlich ist, da ich gelesen habe, dass Betrieben der Leistungsfaktor in Rechnung gestellt wird.

Den meisten Haushalten wird die tatsächliche Leistung in Rechnung gestellt, und das ist ganz einfach der Durchschnittswert der zusammengesetzten Wellenform v ⋅ ich . Betrieben wird der Leistungsfaktor nicht in Rechnung gestellt, da dies sinnlos ist. Einige Einrichtungen werden für ihre Nutzung von Blindleistung in Rechnung gestellt, weil sie zu einem größeren Beitrag beiträgt ich 2 ⋅ R Verluste im Verteilungssystem, wenn dem Kunden ein bestimmtes Maß an echter Leistung geliefert wird.

In der Bieranalogie ist der Leistungsfaktor gleich der wahren Leistung multipliziert mit der Scheinleistung.

Nein, der Leistungsfaktor ist die wahre Leistung dividiert durch die Scheinleistung.

Außerdem ist die Bierglas-Analogie mit einiger Vorsicht zu genießen, da der Schaumgehalt plus der Biergehalt nicht linear mit ihren äquivalenten Leistungen zusammenhängen. Sie müssen das Machtdreieck verwenden, um das zu verstehen, und nicht irgendeine biergetriebene (und möglicherweise betrunkene) lineare Addition: -

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Bild von hier .

Pythagoras ist der Trick und keine lineare Summe von Mengen in einem Bierglas (obwohl es ein sehr, sehr schönes Getränk ist, wenn man bestimmte UEFA-Euro-Viertelfinals im Fernsehen und normalerweise zu allen anderen Zeiten außer zum Frühstück ansieht).

Aus Kommentaren: -

was stellen dir stromanbieter in rechnung

Normalerweise echte Leistung, aber bestimmte Unternehmen berechnen Kunden mit höherer Nutzung eine zusätzliche Gebühr, die auf der schlechten Leistung des Leistungsfaktors basiert.

Digitale Messgeräte lesen Strom und Spannung nicht gleichzeitig ab

Sie messen gleichzeitig Strom und Spannung. Andernfalls hätte die Messung einen kleinen Phasenwinkelfehler und der Messwert könnte falsch sein.

was ist das für eine zahl auf dem zähler

Welcher Zähler, welche Einstellung, welche Nummer?

Fußnote zu Leistungswellenformen basierend auf v ⋅ ich und unterschiedliche Phasenlagen: -

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Bild von dieser Antwort und dieser Antwort und dieser Antwort und dieser Antwort und dieser Antwort und dieser Antwort und dieser Antwort und dieser Antwort , um nur einige zu nennen.

Ich schlage vor, dass Sie sie lesen, um eine breitere Perspektive zu bekommen.

Aus dem Kommentar einer anderen Antwort: -

macht Sinn, dass Ihnen nur die positive Seite des Diagramms (Wirkleistung) in Rechnung gestellt wird.

Ihnen wird nicht die positive Hälfte der Leistungswellenform in Rechnung gestellt, sondern der durchschnittliche Pegel der Leistungswellenform.

Ich habe immer noch Probleme, das Konzept zu verstehen. Lassen Sie mich zuerst fragen, was Ihnen Stromunternehmen in Rechnung stellen? (abgesehen von diesen zusätzlichen Gebühren) ist es wahr oder offensichtlich? lesen digitale Messgeräte Strom und Spannung nicht gleichzeitig>? was ist das für eine Zahl auf dem Zähler?
@Jakequin Wie Winny bereits kommentierte, wird Ihnen in den meisten Regionen nur die tatsächliche (wahre) Leistung in Rechnung gestellt, die Sie verwenden. Ihr Messgerät zeigt wahrscheinlich die tatsächliche Leistung an. Ob digitale Zähler Strom und Spannung gleichzeitig anzeigen, ist für die Frage, wie Ihnen die Rechnung gestellt wird oder was der Zähler anzeigt, nicht relevant.
Technisch gesehen müssen Sie Spannung und Strom nicht gleichzeitig abtasten, aber letztendlich benötigen Sie Datenpunkte für beide im selben Moment a la Signalverarbeitungs-Voodoo, um die Punkte über Point Stuffing zu "interpolieren": ednasia.com/…
Es tut mir leid, dass ich in die Liste aufgenommen wurde. Person, die Sie dieses Zeug noch einmal erklären müssen, hehe. Ihnen wird nicht die positive Hälfte der Leistungswellenform in Rechnung gestellt, sondern der durchschnittliche Pegel der Leistungswellenform. was passiert, wenn die durchschnittliche Leistung negativ wird, wie das Diagramm unten rechts zeigt
@Jakequin, das ist der Fall, wenn ein Kunde zu viel Strom produziert und ihn wieder in das Stromnetz einspeist. Viele Versorgungsunternehmen erlauben dies, und Sie können für die Einspeisung von überschüssigem Strom in das Netz bezahlt werden (als Kunde und nicht in Rechnung gestellt). Natürlich kann der Preis für den Kauf von Strom höher sein als der Preis, für den Sie ihn verkaufen können, aber das ist eine andere Sache als die Technik.
@Andyaka Digitale Zähler beiseite, wie werden analoge Stromzähler darauf reagieren? Soweit ich über analoge Zähler weiß, verwenden sie ein Magnetfeld, um die Scheibe zu drehen, also ist Strom der einzige Faktor (*), der im Spiel ist. Brauchen Sie deshalb einen anderen Zähler, wenn Sie an das Netz zurückverkaufen möchten?
@Jakequin Ich weiß nicht, woher Sie Ihre Informationen bekommen, aber selbst altmodische analoge Leistungsmesser mit rotierender Scheibe würden sich für negative Leistung umkehren. Wie auch immer, Sie haben eine Antwort akzeptiert, also sollten wir diese beenden.
Wie zeigt sich der Leistungsfaktor in diesen Daten aus Sensormesswerten?
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