Вдруг. Оказалось.-2

[solar_front]

Я не рекомендую читать текст ниже психически неуравновешенным, доверчивым людям, беременным и кормящим грудью.

После первой публикации на тему последовал пост неравнодушного гражданина с неизвестным еденичным счетчиком и диммером белорусского производства. Вывод был потрясающе простым и гениальным: "Не верьте голландцам!".

Обсуждение темы доставило мне много веселых минут и я решил полистать оригинал. Благодаря неравнодушным гражданам с удовольствием нашел первоисточник на пиратском сайте.

Оказалось, что:

• Политическая составляющая: до 2020 года планируется  доля электронных счетчиков в 80 %.
• Множество потребителей жаловалось на увеличение оплаты за электроэнергию после установки электросчетчика. Стандартным ответом энергопоставщиков было: "из-за износа механического счетчика Вы недоплачивали в перждние годы. Поэтому радуйтесь".
• Если возникало подозрение, что счетчик врет энергокомпания проверяла его на потребление через примитивную линейную нагрузку идеальной синусоидой в 50 Гц и потребитель оплачивал(ет) процедуру из своего кармана. Эффект нелинейной нагрузки в этом случае не проверяется. В этом случае даже не исправность EMI фильтра не может быть обнаружена.
• Известны случаи когда небольшой бытовой прибор потребляющий незначительное количество энергии приводил к сильном искажения показаний счетчика и в общей сложности погрешности счета на более 4 кВт*ч  [5].
• Проблемы возникли и у солнечных электростанций: так две идентичные СЭС на расстоянии в 100 метров друг от друга с одинаковым наклоном модулей давали разницу по генерации в 40 % [1]. Проблема была в драйверах выдававших нелинейные искажения в сеть и после их замены разница исчезла. Схожие случаи отмечены в разных странах. проблема была настолько актуальна, что быстро был опубликован отчет [2] и стандарт[3]. Исследования показали, что эта неисправность была вызвана пульсирующим током инвертора в частотном диапазоне от 3 кГц до 150 кГц, - частоты переключения инвертора (несколько десятков кГц) и его гармоник.
• В масштабах европы существуют и иные проблемы: -бракованные измерителя уничтожаются энергокомпанией и они не доступны ни исследоватилям, ни тем более публике. -нельзя купить счетчик (в Голландии по крайней мере). Счетчики пломбированы, документация по ним сильно ограничена. Исследователи не смогли добиться документации по софту измерителей, ни по протоколу связи от производителей.
• расхождение показаний повернных голландской лабораторией счетчиков было в диапазоне от -46 до 682%. Причем измерители с датчиками Холла стабильно недосчитывали.
• Исследователи симулировали типичную кривую напряжения (рис 1) при помощи 30 шт CFL и 20 LED для демонтрации эффекта и тестирования низкобюджетных мониторов электоэнергии (Low cost energy monitors). Типа таких (SF):
• 
  
• Результаты измерений счетчиками указани на рис 2. Истинное значение было 360 Вт.  Счетчик указывавший 8 Вт определил частоту сети в 107 Гц по причине указанной на рис 1. Прична в недостатотчной частоте дискретизации при появлении гармоник. Т.е. некоторые дешевые мониторы имеют частоту дискретизации для идеальной гармонической формы колебаний. И этого недостаточно. Также многие счетчики в погоне за удешевлением не имеют фильтров перед ADC, что также является причиной неверных измерений.
  
• в последнем случае, с применением TLP погрешность достигала 1600 % при частотах в 10 и 20 кГц.
• PLT интерферирует со множеством приборов включая диммеры.
• В случае однофазной сети - не было отмечено отклонения погрешности от заявленных.
• В случае трехфазной сети - использовались различные нагрузки (простые резистивные, лампы различных видов) и сравнивались с устаревшим, электромеханическим счетчиком. Эксперименты были повторены множество раз  в течении десятков часов из-за большого разброса показаний счетчиков.
• Результат и формы тока/напряжения ниже:
• 
  
  
  
• Эффект наблюдался по всем - трем фазам.
• Исследователи повторили эксперимент для большего числа нагрузок и счетчиков:
• 
  
  
  

Литература:
1. R.B. Timens, ‘’Electromagnetic interference of equipment in power supply networks’’, PhD thesis University of Twente, 2013, ISBN 978-90-365-0719-6
2. CLC/TR50579, Electricity metering equipment - Severity levels, immu-nity requirements and test methods for conducted disturbances in the fre-quency range 2 -150 kHz, 2012
3. IEC 61000-4-19: Electromagnetic Compatibility (EMC) - Part 4-19: Testing and measurement techniques - Test for immunity to conducted, differential mode disturbances and signalling in the frequency range from 2 kHz to 150 kHz, at a.c. power port, 2014
4. Frank Gronwald, ''On advanced transmitter and receiver models for the EMC analysis of modern communication systems'', General Assembly and Scientific Symposium (URSI GASS), 2014, 16-23 Aug. 2014, P 1-4
5. https://radar.avrotros.nl/forum/viewtopic.php?t=142703