Laut diesem Artikel (und vielen weiteren, die heute zum gleichen Thema veröffentlicht wurden) ist die Nettoproduktionsbilanz des Kosovo in den letzten Wochen zurückgegangen.
Dies hat zu einer kleinen Abweichung der europäischen Netzfrequenz (von 50 Hz auf 49,996 Hz) geführt. Diese Frequenzabweichung führte wiederum dazu, dass einige elektrische Uhren (z. B. in Öfen) nicht mehr synchron waren (bis zu 6 Minuten seit Januar).
Wie kann ein Rückgang der Stromproduktion langfristig zu einem Rückgang der Netzfrequenz führen? Ist die Frequenz nicht am Ende des Tages ein vom Kraftwerk gesteuerter Parameter?
Bereits beantwortet: Warum müssen Generatoren langsamer drehen, wenn die Nachfrage das Angebot übersteigt?
Wenn der Stromausfall in einigen Ländern eine Frequenzabweichung verursacht, sollten wir dann nicht auch andere Auswirkungen beobachten, wie z. B. einen Abfall der Ausgangsspannung? Das heißt, wir erleben auch hier in Europa seit Wochen einen Spannungseinbruch?
Die Frequenzreduzierung ist primär das Mittel zur Regulierung, nicht die Spannung. Aber ja, Sie werden eine gewisse Variation der Amplitude (Hüllkurve) sehen.
Warum verwenden einige elektrische Geräte anstelle einer Quarzkristalltechnologie direkt die Netzwerkfrequenz, um ihre Uhren zu synchronisieren? Dies bedeutet, dass derselbe Ofen 2 verschiedene Firmwares für Länder mit unterschiedlichen Stromnetzfrequenzen benötigt, während mit einem Quarz (der sowieso benötigt werden sollte, um alle eingebetteten Schaltkreise zu betreiben) dasselbe Gerät überall unverändert laufen würde.
Kommen wir nun zur relevanten Frage:
Nein, diese werden keine Firmwares haben, wie Sie denken. Außerdem kann man in Ländern mit unterschiedlichen Netzfrequenzen sowieso nicht 100 % denselben Ofen verkaufen, da 60-Hz-Länder tendenziell unterschiedliche Netzspannungen verwenden.
Diese Taktgeberschaltungen sehen eher aus wie Nulldurchgangsdetektoren (d. h. ein sehr minimaler Komparator mit einer Kappe an einem Eingang, der direkt von der Stromleitung gespeist wird, höchstwahrscheinlich über einen resistiven Spannungsteiler) und Zähler, die einen sehr minimalistischen dedizierten Takt speisen IC. Wir reden hier von Low-Tech. Millionenproduzierte Dinge, bei denen die Verwendung eines jahrzehntealten ASIC billiger ist als die Verwendung eines Quarz + Mikrocontrollers.
Beachten Sie auch, dass es mit einer minimalen zusätzlichen Komplexität (einem RC-Filter) relativ einfach wäre, herauszufinden, ob Sie mit nominell 50 Hz oder 60 Hz arbeiten, also nicht einmal Ihre "Müssen für verschiedene Netze unterschiedlich sein". Argument funktioniert!
Aus dem Artikel von Reuter, auf den verwiesen wird:
SARAJEVO, 7. März (Reuters) – Die europäische Stromnetzlobby ENTSO-E forderte Serbien und den Kosovo dringend auf, einen Streit über ihr Stromnetz, der das breitere europäische Netzwerk beeinträchtigt und dazu geführt hat, dass einige Digitaluhren auf dem Kontinent Zeit verloren haben, dringend beizulegen.
Abbildung 1. Das ENTSO-E System Operations Committee hat 5 ständige regionale Gruppen basierend auf den Synchrongebieten (Kontinentaleuropa, Skandinavien, Baltikum, Großbritannien und Irland-Nordirland) und 2 freiwillige regionale Gruppen (Nordeuropa und isolierte Systeme) . Quelle: ENTSO-E .
Das europäische Netz teilt Strom über Grenzen hinweg. AC-Netze müssen zu 100 % synchron gehalten werden, wenn AC-Verbindungen verwendet werden. Großbritannien und Irland sind beispielsweise über DC-Verbindungsleitungen mit dem europäischen Stromnetz verbunden, sodass das Stromnetz jedes Landes asynchron mit dem Rest Europas betrieben werden kann, während die Stromversorgung geteilt wird.
Das Netz, das sich Serbien und seine ehemalige Provinz Kosovo teilen, ist an das synchronisierte Hochspannungsnetz Europas angeschlossen.
Wie oben erklärt.
ENTSO-E, der die europäischen Stromübertragungsbetreiber vertritt, sagte, das kontinentale Netz habe seit Mitte Januar 113 Gigawattstunden (GWh) Energie verloren, weil das Kosovo mehr Strom verbraucht als es erzeugt. Serbien, das für den Ausgleich des Netzes des Kosovo verantwortlich ist, habe dies nicht getan, sagte ENTSO-E.
Die Energie ist nicht verloren gegangen. Es wurde nie produziert.
Laut NetzFrequenzMessung.de summieren sich die 113 GWh Fehlbetrag im Durchschnitt auf rund 80 MW Dauerleistung bei insgesamt 60 GW Leistung. Das sind 0,13 %. Das Beängstigende ist, dass wir tatsächlich ausgereizt sind und keine zusätzlichen 0,13 % finden können!
Der Energieverlust habe dazu geführt, dass elektrische Uhren, die von der Frequenz des Stromsystems statt von einem Quarzkristall gesteuert werden, fast sechs Minuten hinterherhinken, sagte ENTSO-E.
"Gesteuert" ist wahrscheinlich eine Fehlübersetzung. „Geregelt“ wäre besser.
Viele Digitaluhren, etwa in Weckern, Öfen oder Mikrowellen, nutzen die Frequenz des Stromnetzes, um die Zeit zu halten. Das Problem tritt auf, wenn die Frequenz über einen längeren Zeitraum abfällt.
Abbildung 2. Eine elektromechanische Zeitschaltuhr, wie sie bei Versorgungsunternehmen beliebt ist.
Analoge, motorisierte Uhren tun es auch. Die Tag-/Nachtuhr auf meinem Stromzähler ist > 40 Jahre alt und hat eine netzbetriebene Uhr mit einer USV mit automatischem Aufzug, um sie bei Stromausfällen in Ordnung zu halten!
ENTSO-E sagte, dass die Frequenz des europäischen Netzes seit Mitte Januar von ihrem Standard von 50 Hertz (Hz) auf 49,996 Hz abgewichen sei, was zu 113 Gigawattstunden (GWh) [sic] an verlorener Energie geführt habe, obwohl sie scheinbar zurückgekehrt sei normal am Dienstag.
Die Frequenz wird nicht monatelang auf drei Dezimalstellen konstant gehalten. Das mag ein Durchschnittswert sein. Hier sind die Daten der letzten fünf Minuten:
Abbildung 3. Beachten Sie, dass die Frequenzabweichung über einen längeren Zeitraum viel größer sein wird. Quelle: MainsFrequency.com .
Abbildung 4. Die Netzwerkzeitabweichung hat sich in drei Wochen von -100 s auf -350 s erhöht. Quelle: MainsFrequency.com .
Abbildung 5. [WOW!] Bei unserem bisherigen Messbetrieb (Juli 2011 bis 2017) traten Netzzeitabweichungen von ± 160 Sekunden auf (Juni 2013). Doch seit dem 3. Januar 2018 nimmt die Netzzeitabweichung kontinuierlich ab. Die Änderung des Sollwertes für die Sekundärregelleistung am 15. Januar von 50.000 Hz auf 50.010 Hz konnte die Netzzeit noch nicht verkürzen. Quelle: MainsFrequency.com .
Sekundärregelleistung wird aktiviert, wenn das System länger als 30 Sekunden beeinflusst wird oder davon ausgegangen wird, dass das System länger als 30 Sekunden beeinflusst wird. Davor werden Abweichungen im System nur durch die Primärregelung abgedeckt. Quelle : APG.at.
„Die Abweichung wurde gestern gestoppt, nachdem das Kosovo einige Schritte unternommen hatte, aber es wird einige Zeit dauern, bis das System wieder normal ist“, sagte Susanne Nies, Sprecherin von ENTSO-E, gegenüber Reuters. Sie sagte, das Risiko könne bestehen bleiben, wenn es keine politische Lösung für das Problem gebe.
Wenn sie anfangen zu erzeugen und ins Netz einzuspeisen, wird es schneller.
Im Mittelpunkt des politischen Streits stehen vor allem Regulierungsfragen und ein Streit zwischen Serbien und dem Kosovo um den Netzbetrieb. Erschwerend kommt hinzu, dass Belgrad das Kosovo immer noch nicht anerkennt.
„Wir werden versuchen, die technischen Details bis Ende dieser Woche zu beheben, aber die Frage, wer diesen Ausfall kompensieren wird, muss beantwortet werden“, sagte Nies.
Das ergibt für mich keinen Sinn. Der Energiefluss wird gemessen und entsprechend abgerechnet. Jedes Land zahlt für seine Importe.
ENTSO-E forderte die europäischen Regierungen und politischen Entscheidungsträger auf, schnell zu handeln und Druck auf das Kosovo und Serbien auszuüben, um das Problem zu lösen, das auch die von der Europäischen Union geforderte Integration des westlichen Balkan-Energiemarktes behindert.
„Diese Maßnahmen müssen die politische Seite dieses Problems ansprechen“, sagte ENTSO-E in einer Erklärung. Die Netzbetreiber in Serbien und im Kosovo waren zunächst nicht für eine Stellungnahme zu erreichen.
Das Kosovo trennte sich 2008 von Serbien. Beide Staaten wollen der Europäischen Union beitreten, aber Brüssel sagt, dass sie die Beziehungen normalisieren müssen, um engere Beziehungen mit dem Block zu schmieden.
Serbien und das Kosovo unterzeichneten 2015 ein Abkommen über den Betrieb ihres Stromnetzes. Es wurde jedoch noch nicht umgesetzt, da sie sich angesichts widersprüchlicher Ansprüche über das Eigentum an dem Netz, das gebaut wurde, als sie beide Teil Jugoslawiens waren, nicht auf die Stromverteilung im Kosovo einigen konnten. (Schreiben von Maja Zuvela; Redaktion von Susan Fenton)
Ich denke, keiner der oben genannten sind Elektroingenieure.
Beantwortung der Fragen:
- Wie kann ein Rückgang der Stromproduktion langfristig zu einem Rückgang der Netzfrequenz führen? Ist die Frequenz nicht am Ende des Tages ein vom Kraftwerk gesteuerter Parameter?
Wenn sich die Nachfrage der Spitzenkapazität nähert, müssen wir entweder die Spannung oder die Frequenz abfallen lassen, wenn wir vermeiden möchten, dass Kunden getrennt werden. Ein Spannungsabfall führt bei bestimmten Lasten zu Problemen und ist zu vermeiden.
Der Artikel von Reuter erklärt nicht, warum die durchschnittliche Frequenz des Systems so lange niedrig war. Es kann nur sein, dass es nicht lange genug über 50 Hz laufen konnte, um aufzuholen. Off-Peak scheint die Zeit dafür zu sein, aber es wird eine Obergrenze für die Frequenzabweichung geben - etwa 50,5 Hz (aber ich habe keine genaue Zahl).
- Wenn der Stromausfall in einigen Ländern eine Frequenzabweichung verursacht, sollten wir dann nicht auch andere Auswirkungen beobachten, wie z. B. einen Abfall der Ausgangsspannung? Das heißt, wir erleben auch hier in Europa seit Wochen einen Spannungseinbruch?
Nein, wir reduzieren die Frequenz, um den Spannungsabfall zu vermeiden.
- Warum verwenden einige elektrische Geräte anstelle einer Quarzkristalltechnologie direkt die Netzwerkfrequenz, um ihre Uhren zu synchronisieren?
Sie synchronisieren die Uhren nicht in dem Sinne, dass sie die Zeit anpassen oder korrigieren. Sie halten die Synchronisation aufrecht, indem sie die Durchschnittsfrequenz bei genau 50 Hz halten. Ein Grund dafür sind die millionenfach im Einsatz befindlichen elektromechanischen Uhren. Diese sind fantastisch zuverlässig, benötigen keine Batterien und erledigen die Arbeit. Warum sie ersetzen?
Dies bedeutet, dass derselbe Ofen 2 verschiedene Firmwares für Länder mit unterschiedlichen Stromnetzfrequenzen benötigt, während mit einem Quarz (der sowieso benötigt werden sollte, um alle eingebetteten Schaltkreise zu betreiben) dasselbe Gerät überall unverändert laufen würde.
Kristalle driften und die weitere Komplikation einer Echtzeituhr mit Batteriepufferung ist erforderlich. Energieversorger arbeiten auf Zeitskalen von 20 bis 50 Jahren. Was glauben Sie, wie lange die Elektrolytkondensatoren in Ihrer Digitaluhr halten werden?
Verbindungen:
Weitere interessante Teile:
Diese Netzzeitabweichung wird ständig ausgeglichen. Beträgt die Zeitabweichung mehr als zwanzig Sekunden, wird die Frequenz im Raster korrigiert. Um die Zeitabweichung wieder auszugleichen, wird die sonst übliche Frequenz von 50 Hz (Europa) wie folgt geändert:
49,990 Hz, wenn die Netzzeit der UTC-Zeit vorauseilt
50,010 Hz, wenn die Netzzeit der UTC-Zeit nacheilt
Quelle: SwissGrid .
Inzwischen am 08.03.2018:
NTSO-E hat nun mit den serbischen und kosovarischen Übertragungsnetzbetreibern bzw. EMS und KOSTT bestätigt, dass die Abweichungen, die die mittlere Frequenz im Synchrongebiet von Kontinentaleuropa beeinflusst haben, aufgehört haben.
Dies ist ein erster Schritt zur Lösung des Problems. Der zweite Schritt besteht nun darin, einen Plan zu entwickeln, wie die fehlende Energie dem System wieder zugeführt und die Situation wieder normalisiert werden kann.
Quelle: ENTSO-E .
Hmmm! Sie bezeichnen es als „fehlende Energie“.
Wie kann ein Rückgang der Stromproduktion langfristig zu einem Rückgang der Netzfrequenz führen? Ist die Frequenz nicht am Ende des Tages ein vom Kraftwerk gesteuerter Parameter?
Das Stromnetz kann man sich wie einen riesigen Mechanismus vorstellen. Induktionsmotoren sind wie Riemen, die ein wenig rutschen können. Synchronmotoren und -generatoren sind wie Zahnräder, die nicht durchrutschen können.
Kurzfristig wird die Frequenz verwendet, um den Stromfluss in das und aus dem Netz zu regulieren. Wenn das Netz überlastet ist, wird es langsamer und herkömmliche Generatoren erhöhen ihre Leistung, um dies auszugleichen. Wenn das Netz unterlastet ist, erhöht sich die Geschwindigkeit leicht und die Generatoren werden zurückgefahren.
Wenn die Netzfrequenz zu niedrig wird, beginnt das Netz schließlich, Lasten abzusenken, um einen vollständigen Zusammenbruch zu verhindern.
Wenn die Netzfrequenz unter die Nennfrequenz fällt, sollte die zentrale Steuerung einigen Kraftwerken befehlen, ihren Leistungssollwert zu erhöhen, damit das Netz wieder seine Nennfrequenz erreicht. Diese Kraftwerke müssen bezahlt werden, um ihre Sollwerte zu erhöhen.
Es scheint, dass sich die politischen Probleme damit lösen, wer die Kraftwerke dafür bezahlen soll, dass sie ihre Sollwerte erhöhen. Wenn niemand zahlt, bleibt die Netzfrequenz reduziert (und alle konventionellen Kraftwerke erzeugen am Ende etwas mehr als vertraglich vereinbart).
Um die Frage "Warum nicht Quarz?" zu beantworten. Frage:
Kristalle sind sogar für die kurzfristige Zeitmessung ziemlich schrecklich. Ein schöner Kristall auf Digi-Key hat normalerweise eine Genauigkeit von etwa 20 ppm.
Aber Sie werden wahrscheinlich keinen schönen Kristall haben. Schöne Kristalle verkaufen keine Konsumgüter. Zum Beispiel ist das Quarz in meiner Armbanduhr etwa 66 ppm schnell:
Nach 12 Tagen geht die Uhr also um 1 Minute aus. Nach einem Monat ist es um ~2,5 Minuten weg. 5-10 Minuten (2-4 Monate) reichen aus, um Probleme zu verursachen. Und das schließt Temperaturdrift nicht ein.
Die Netzfrequenz ist auf einer Zeitskala von Sekunden oder Minuten möglicherweise nicht genauer, aber die Anzahl der Zyklen pro Tag ist normalerweise gut kontrolliert. Deshalb machten die europäischen Netzprobleme Schlagzeilen.
Warum verwenden einige elektrische Geräte anstelle einer Quarzkristalltechnologie direkt die Netzwerkfrequenz, um ihre Uhren zu synchronisieren? Dies bedeutet, dass derselbe Ofen zwei verschiedene Firmwares für Länder mit unterschiedlichen Stromnetzfrequenzen benötigt, während mit einem Quarz (der sowieso benötigt werden sollte, um alle eingebetteten Schaltkreise zu betreiben) dasselbe Gerät überall unverändert laufen würde.
Weil es billiger und immer noch zuverlässig (noch genauer?) ist als Quarzkristall. Und vor allem der gesamte europäische Kontinent läuft über dasselbe Stromnetz. Sie können Ihren Ofen also an diese Gesamtzahl von Kunden verkaufen. Für andere Länder würden Hersteller ohnehin andere Versionen herstellen. Es gibt nicht viele Artikel, die überall (in jedem Land) genau gleich verkauft werden.
Das Photon
user_1818839
Andi aka
Mischyoshi
Trevor_G
Eugen Sch.
Trevor_G
Eugen Sch.
Evariste
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Benutzer253751
Eric Duminil
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