Applications – PQ

Power Quality Applikationen

Quer durch die Energielandschaft

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Supraharmonische

Jenseits der 50. Harmonischen. Vollständige Spektrumanalyse.

Grundlagen der supraharmonischen Analyse

Die Power-Quality-Analyse, die bei der 50. Harmonischen endet, übersieht den Frequenzbereich, in dem 80% der zukünftigen elektrischen Lasten arbeiten werden. Moderne Leistungselektronik erzeugt Emissionen von 2 kHz bis 500 kHz, die Gerätefehlfunktionen, Kommunikationsausfälle und EMV-Verletzungen verursachen.

Ingenieurteams benötigen Messwerkzeuge, die das gesamte Spektrum der Power-Quality-Probleme in modernen elektrischen Systemen erfassen. Traditionelle Analysatoren können supraharmonische Phänomene wie Frequenzschwebungen, Intermodulationseffekte oder Sub-Cycle-Impedanzvariationen, die die Systemleistung beeinflussen, nicht erfassen.

Diese umfassende Application Note behandelt Messverfahren für Supraharmonische in modernen Energiesystemen. Reale Beispiele umfassen EV-Ladeunterbrechungen, Smart-Meter-Ausfälle, Kaffeemaschinen-Fehlfunktionen und LED-Treiber-Störungen -- alle zurückgeführt auf supraharmonische Emissionen.

Entdecken Sie Messmethoden für breitbandige vs. schmalbandige Emissionen, Frequenz-Intermodulationsanalyse und Hüllkurven-Triggerung für transiente Erfassung. Die Note erklärt, warum Simulationsansätze versagen und demonstriert Feldmesstechniken, die verborgene Power-Quality-Probleme aufdecken.

V2G-Ladeauswirkungen auf die Netzimpedanz bis 150 kHz

Elektrofahrzeug-Ladestationen mit bidirektionalem Leistungsfluss erzeugen unerwartete Netzimpedanzänderungen, die weit über die traditionelle Harmonischen-Analyse hinausgehen. V2G-Systeme verwenden Hochfrequenz-Schaltungen für effiziente Umwandlung, aber ihre LCL-Eingangsfilter und DC-Link-Kondensatoren führen Resonanzverhalten im 2-150 kHz supraharmonischen Spektrum ein.

Selbst nicht angeschlossene V2G-Ladegeräte verändern die Netzimpedanz durch passive Komponenten. LCL-Filterkondensatoren beeinflussen die Resonanz zwischen 10-50 kHz, während DC-Link-Kondensatoren niedrigere Frequenzen beeinflussen und Stationen in supraharmonische Senken verwandeln, auch wenn sie nicht in Betrieb sind.

Diese Forschung dokumentiert Matlab-Simulink-Analysen kombiniert mit Labormessungen an rekonstruierten Verteilnetzen. Universitätsstudien zeigen, wie V2G-Verbindungen parallele und serielle Resonanzpunkte erzeugen, die Geräteerwärmung und PLC-Kommunikationssysteme beeinträchtigen.

Sehen Sie die Messmethodik mit 1 MS/s-Abtastung über mehrere Kanäle. Die Studie umfasst Impedanzanalysen mit Resonanzmustern, Sensitivitätsanalysen passiver Komponenten und warum konventionelle Netzmodellierung die V2G-Interaktionseffekte nicht vorhersagen kann.

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Die Auswirkungen aktiver Leistungselektronik auf die höher-frequente Netzimpedanz bis 150 kHz

  • Gepostet von Neo Messtechnik
  • Am 10. Juli 2025

Bernhard Grasel, Jose Baptista, Manfred TragnerUniversity of Applied Sciences Technikum Vienna, University of Vila Real Portugal, NEO Messtechnik GmbH...

  • Active Power Electronics – High Frequency Grid Impedance, Analysis, Measurement

Harmonischen-Messung an Erzeugungsanlagen über 9 kHz hinaus

Erneuerbare Energie-Umrichter verwenden Schaltfrequenzen, die Emissionen über die 9-kHz-Messanforderungen hinaus erzeugen. Windturbinen schalten bei 2-4 kHz, während PV-Systeme bei 4-20 kHz arbeiten und Seitenbänder erzeugen, die bei Standard-Konformitätsprüfungen unsichtbar bleiben.

Technische Richtlinien spezifizieren Emissionsgrenzwerte bis 9 kHz, aber Schaltfrequenz-Vielfache erzeugen Störungen bis 150 kHz. Stromsensoren mit verifizierter höherer Frequenzgenauigkeit offenbaren Emissionsinhalte, die Netzkompatibilitätsprobleme erklären.

Diese Application Note präsentiert Messansätze für die Harmonischen-Bewertung von Erzeugungsanlagen mit hochpräzisen Fluxgate-Stromsensoren. Feldmessungen offenbaren vollständige Emissionsspektren einschließlich Sub-50-Hz- und supraharmonischer Inhalte gleichzeitig.

Entdecken Sie Messanforderungen für Power-Quality-Analysatoren mit 300+ kHz Abtastung und überlegenen Signal-Rausch-Verhältnissen. Die Note umfasst Sensorauswahlkriterien, Kalibrierungsansätze und Messbeispiele, die Emissionsdetektion über Standardanforderungen hinaus zeigen.

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Stromoberschwingungsmessung am Netzanschlusspunkt der Energieerzeugungsanlage

  • Gepostet von Neo Messtechnik
  • Am 2. Mai 2023

In Germany, the respective technical rules for the connection of customer installations to the low-, medium-, high- and extra-high-voltage...

150 kHz Mittelspannung

Fortschrittliche Sensoren. Erweiterter Frequenzbereich.

Netzqualitätsmessungen bis zu 150 kHz

Aktuelle Power-Quality-Standards erzeugen eine Messlücke zwischen traditioneller Harmonischen-Analyse (bis 2,5 kHz) und EMV-Anforderungen (ab 150 kHz). Diese Lücke umfasst den kritischen Frequenzbereich, in dem moderne Leistungselektronik arbeitet und Emissionen erzeugt, die IEC 61000-2-2 Kompatibilitätsniveaus verletzen können.

Ingenieure benötigen Messfähigkeiten, die über die 50. Harmonische hinausgehen, um die Netzkompatibilität von erneuerbaren Energiesystemen, EV-Ladeinfrastruktur und industriellen Antrieben zu bewerten. Ohne diese Fähigkeit bleibt die Konformitätsbewertung unvollständig und potenzielle Störungsprobleme werden nicht erkannt.

Dieser technische Artikel demonstriert Messtechniken für den 2-150 kHz Frequenzbereich mit mobilen Power-Quality-Analysatoren. Erfahren Sie, wie frequenzgesteuerte Spannungswandler und RC-Teiler Mittelspannungsmessungen bis 150 kHz Bandbreite ermöglichen.

Der Artikel enthält praktische Anleitungen für schaltbare Spannungseingänge (600V Peak und 10V Peak) zur Anpassung verschiedener Sensortypen. Sehen Sie tatsächliche Messbeispiele mit Verletzungserkennung bei Schaltfrequenzen und Vergleich mit IEC 61000-2-2 Grenzwerten über Versorgungsspannungsebenen hinweg.

Spannungsmessungen bis zu 150 kHz

Power-Quality-Messungen in der Mittelspannung stehen vor grundlegenden Einschränkungen, wenn Spannungswandler Frequenzen über 2 kHz begegnen. Tests zeigen, dass 10-kV-Wandler nur bis 5 kHz Genauigkeit beibehalten, bevor Resonanz 100% Messfehler erzeugt.

IEC 61000-2-2 definiert Kompatibilitätsniveaus bis 150 kHz, dennoch können Versorgungsunternehmen die Einhaltung mit bestehender Infrastruktur nicht überprüfen. Frequenzoptimierte RC-Teiler-Sensoren ermöglichen 150-kHz-Messungen, erfordern jedoch spezialisierte Analysatoren mit schaltbaren Eingängen für verschiedene Signalpegel.

Dieser technische Artikel demonstriert Messlösungen für Versorgungsspannungsebenen mit frequenzoptimierten Sensoren und mobilen Power-Quality-Analysatoren. Reale Messungen zeigen Kompatibilitätsniveau-Verletzungen bei Schaltfrequenzen über MS-Systeme hinweg.

Erkunden Sie schaltbare Spannungseingangstechnologie (600V Peak und 10V Peak) zur Anpassung verschiedener Sensortypen. Der Artikel umfasst Sensorauswahlanleitungen, Messaufbauverfahren und tatsächliche Versorgungsmessbeispiele mit IEC-Grenzwertvergleichen.

Netzimpedanz

Mobile Messung. Einsatzbereite Lösungen.

Mobile Netzimpedanzmessung bis 420 kHz

Die Netzimpedanzmessung war auf Laborumgebungen beschränkt, wodurch Feldingenieure Power-Quality-Probleme mit moderner elektronischer Ausrüstung nicht untersuchen konnten. Traditionelle Analyse kann nicht vorhersagen, wie Leistungselektronik Impedanzcharakteristiken im 10-150 kHz Bereich umgestaltet, wo Störungen auftreten.

Das weltweit erste mobile Netzimpedanz-Analysegerät ermöglicht Feldmessungen bis 420 kHz. Im Gegensatz zur Harmonischen-Bereich-Impedanz, die von Transformatoren dominiert wird, hängt die Impedanz von 10-150 kHz von leistungsstarker elektronischer Ausrüstung ab, einschließlich PV-Systemen und EV-Ladestationen.

Diese Application Note demonstriert das GIA3-Messsystem, das dreiphasige Impedanzanalyse mit supraharmonischer Power-Quality-Messung kombiniert. Feldstudien zeigen, wie Ausrüstung Resonanzbedingungen erzeugt, die Emissionen in problematische Störungen verstärken.

Lernen Sie Messtechniken mit natürlichen Netztransienten ohne externe Anregung. Die Methodik umfasst Impedanz-Extraktionsalgorithmen, Resonanzerkennungsmethoden und Fallstudien, die Parallel-/Serien-Resonanzidentifikation in Verteilsystemen zeigen.

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Auswirkungen elektrischer Betriebsmittel auf die frequenzabhängige Netzimpedanz bis 150 kHz

  • Gepostet von Harald
  • Am 18. Februar 2025

Direct current charging stations for electric vehicles or photovoltaic inverters or heat pumps use active power electronics to convert...

  • GIA, Grid Impedance Analyser, NEW DEVICE, Power Grid, Research, Supraharmonics

Nichtinvasive Messung von Netzimpedanzen zur Bewertung von Netzstörungen

Die Netzimpedanzmessung erfordert traditionell invasive Verfahren, die den Betrieb stören, dennoch wird frequenzabhängiges Impedanzwissen wesentlich, da Leistungselektronik das Netzverhalten umgestaltet. Konventionelle Modellierung kann Impedanzvariationen von modernen elektronischen Lasten und verteilter Erzeugung nicht vorhersagen.

Die bahnbrechende Methodik extrahiert Impedanz aus natürlich auftretenden Transienten ohne externe Anregung. Lastschaltoperationen und Ausrüstungsverbindungsereignisse bieten Messgelegenheiten unter Verwendung fortgeschrittener Signalverarbeitung hochauflösender Wellenformen.

Diese Application Note dokumentiert den nicht-invasiven Messansatz mit Feldvalidierungs-Fallstudien. Eine Wasserpumpstation-Untersuchung offenbarte, wie Stichleitungskonfiguration Resonanz erzeugte, die Emissionen in Wohnstörungen verstärkte.

Lernen Sie Messtechniken mit transienter Ereigniserkennung und Impedanzberechnungsalgorithmen. Die Methodik umfasst Signalverarbeitungsanforderungen, automatische Ereigniserkennung und Feldmessbeispiele, die Resonanzidentifikation ohne Netzstörung zeigen.

D-A-CH-CZ Edition 3 Konformitätsbewertung

Netzanschlussanforderungen in Deutschland, Österreich, Tschechien und der Slowakei betonen frequenzabhängige Impedanzbewertung und Resonanzberechnungen über einfache Emissionskonformität hinaus. Edition-3-Regeln erfordern umfassende Ausrüstungs-Netz-Interaktionsanalyse.

Die Konformitätsmethodik muss Emissionen bewerten und Impedanz charakterisieren, um Resonanzbedingungen zu beurteilen. Traditionelle Nur-Emissions-Ansätze können dynamische Interaktionen nicht erfassen, die tatsächliches Systemverhalten unter variierenden Bedingungen bestimmen.

Diese Application Note präsentiert integrierte Messung, die supraharmonische Analyse mit Impedanzbewertung für automatisierte D-A-CH-CZ-Konformitätsbewertung kombiniert. Der Workflow verarbeitet Messdaten durch Analysewerkzeuge, die regulatorische Dokumentation erzeugen.

Lernen Sie Messsystemanforderungen und automatisierte Analysefähigkeiten. Die Note umfasst CSV-Verarbeitungs-Workflows, Resonanzfaktorberechnungen und PDF-Berichtserstellung, die D-A-CH-CZ-Einreichungsanforderungen für optimierte Genehmigungsprozesse erfüllt.

Smart Meter PLC

Kommunikationsfehler. Ursachenanalyse.

PV-Wechselrichter-Störungen: Wenn intelligente Stromzähler ausfallen

Smart-Meter-Installationen stehen vor unerwarteten Feldausfällen, die in Labortests nicht auftreten. Zähler, die IEC 62052/62053 Abnahmetests bestehen, erfahren Messdrift, Kommunikationsausfälle und vollständige Ausfälle, wenn sie in realen Netzumgebungen mit leistungselektronischen Lasten installiert werden.

Die Ursache liegt oft in supraharmonischen Emissionen moderner Geräte, die elektromagnetische Störungen jenseits des 2-kHz-Messbereichs konventioneller Testausrüstung erzeugen. Netzgekoppelte Wechselrichter, EV-Ladegeräte und LED-Treiber erzeugen geleitete Emissionen, die Zählergenauigkeit und PLC-Kommunikationssysteme stören.

Diese Fallstudie dokumentiert, wie ein Nulleinspeisung-PV-Wechselrichter vollständiges Smart-Meter-Versagen verursachte und benachbarte Wasserpumpstationen beeinträchtigte. Die Untersuchung offenbart Emissionen bei 15 kHz Schaltfrequenz mit 6V -- IEC 61000-2-2 Kompatibilitätsniveaus überschreitend.

Sehen Sie die vollständige Messmethodik mit 1 MS/s Abtastung zur Erfassung von Emissionen bis 150 kHz. Der Bericht umfasst 3D-FFT-Analyse mit Emissionsmustern vor und nach Verbindung, Netzimpedanzänderungen zwischen 6-12 kHz und warum konventionelle Minderungsstrategien versagten, während gezielte Lösungen erfolgreich waren.

Smart-Meter-Kommunikationsausfälle: Wenn PLC verstummt

Smart-Meter-Kommunikationsausfälle korrelieren oft mit supraharmonischer Störung in CENELEC-Frequenzbändern (3-95 kHz). G3-PLC-Systeme erfordern minimale Signal-Rausch-Verhältnisse, die durch leistungselektronische Geräte in überlappenden Frequenzbereichen kompromittiert werden können.

Die Herausforderung geht über einfache Signaldämpfung hinaus. Schaltfrequenzen, die sich mit OFDM-Subträgern ausrichten, erzeugen Störungsmuster, die PLC-Kommunikation unzuverlässig machen, teure manuelle Zählerablesung erzwingen und Smart-Grid-Investitionen untergraben.

Diese Application Note offenbart, wie Smart-Meter-Rollouts PLC-Anfälligkeit für supraharmonische Störungen aufdeckten. Ein dokumentierter Fall zeigt, wie 10 dBµV Signaldämpfung zwischen Sender und Empfänger vollständigem Datenpaketverlust entspricht.

Lernen Sie den integrierten Messansatz, der 500 kHz Spektralanalyse, verschlüsselte PLC-Datenstrom-Erfassung und Netzimpedanzanalyse kombiniert. Die Note demonstriert, warum Nur-Spannungs-Messungen kritische Störungsquellen übersehen und wie Mehrkanal-Strommessung schnelle Fehlerbehebung in komplexen Installationen ermöglicht.

EV Charging

Umfassende Analyse. Fehlerbehebung in mehreren Bereichen.

Unsymmetrie von einphasigen Ladestationen

Einphasiges EV-Laden erzeugt Netzsymmetrie, die EN 50160 Grenzwerte überschreitet, wenn Ladeströme 20A oder höher erreichen. Die resultierenden Gegen-Sequenzspannungen und Neutralleiterströme können Schutzsysteme auslösen und Spannungsregelung für andere Kunden beeinträchtigen.

Das Problem intensiviert sich, wenn EV-Adoption wächst und Ladeleistung zunimmt. Dreiphasige Ladegeräte können auch zur Unsymmetrie beitragen, wenn sie im Zweiphasenmodus arbeiten oder unsymmetrische Ladestrategien während verschiedener Batteriezustände verwenden.

Diese Application Note dokumentiert eine Feldmessung, bei der 23A einphasiges Laden Unterspannung in Zöbern, Österreich verursachte. Die belastete Phase fiel auf 207V (10% Spannungsabfall-Grenze), was Ladegerät-Abschaltung erzwang.

Sehen Sie, wie Echtzeit-Unsymmetrie-Überwachung die Beziehung zwischen Ladestrom und Spannungsabfall über alle Phasen hinweg erfasste. Lernen Sie Messtechniken für die Dokumentation temporärer unsymmetrischer Bedingungen und Neutralleiterstromfluss, die konventionelle Power-Quality-Analyse übersieht.

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Unsymmetrie von einphasigen Ladestationen

  • Gepostet von Harald
  • Am 15. Juli 2024

If an electric vehicle is charged at home some chargers operate in single phase mode.Some charging stations allow single-phase...

  • electric vehicle, single phase charging, Unbalance

Elektrofahrzeug-Ladestation: Effizienz- und Störungsanalyse

EV-Ladestation-Fehlerbehebung erfordert Analyse über mehrere Bereiche: AC-Power-Quality, DC-Ladeparameter, Steuersignalintegrität und elektromagnetische Verträglichkeit. Probleme können von Netzbedingungen, Ladegerät-Elektronik, Fahrzeugsystemen oder elektromagnetischer Störung von nahegelegener Ausrüstung stammen.

Konventionelle Power-Quality-Analysatoren können den vollen Umfang der Ladesystemanalyse nicht adressieren. Ingenieure benötigen Messfähigkeiten, die supraharmonische Emissionen, CP/PP-Signalanalyse, Effizienzmessung und Kommunikationsprotokollverifizierung in einem einzigen Diagnoseansatz abdecken.

Diese Application Note präsentiert umfassende EV-Ladestation-Analysemethodik, die Power-Quality, Effizienz und Kommunikationssysteme abdeckt. Fallstudien umfassen Ladeunterbrechungen, die durch supraharmonische Emissionen bei 20-40 kHz Schaltfrequenzen verursacht wurden.

Erkunden Sie Messtechniken für CP-Signal-PWM-Analyse, CAN-Bus-Protokollüberwachung und simultane AC/DC-Leistungsmessung für Effizienzberechnung. Die Note demonstriert Mehrkanal-synchronisierte Messungen, die Interaktionen zwischen Ladeoperationen und Netzstabilität offenbaren.

Unsere Flaggschiff-Produkte

Media

All-In-One. 1MS/s. Multi-Touch. 4h mobiler Einsatz. Das Referenzinstrument am Markt.

Media

Das beste mobile PV-Inspektionsgerät der Welt. Gleichzeitige IV-Kennlinienmessung von bis zu 20 Strings

Media

Netzimpedanz-Messgerät zur Erkennung von Resonanzen, Verbindungsbewertung und PLC (Power Line Communication)

Photovoltaik Anwendungen

Photovoltaikanlagen versprechen einen jahrzehntelangen wartungsfreien Betrieb, doch versteckte elektrische Fehler beeinträchtigen unbemerkt die Leistung und gefährden die Sicherheit. Erfahren Sie, wie eine fortschrittliche IV-Kurvenanalyse Verschattungen, Verbindungsfehler und Verstärkungseffekte durch Fehlanpassungen aufdeckt und so die technischen Ursachen für die mangelnde Leistung von Solaranlagen offenlegt, die mit Wärmebildkameras nicht erkannt werden können.

Weitere Anwendungen mit NEO Messtechnik

NEO Netzqualitäts-Messgeräte und -Monitore sind zuverlässige Instrumente für aussagekräftige Berichterstellung und damit zur Sicherung der Netzstabilität. Gemäß der EN 50160 ordnen wir die folgenden Parameter der klassischen Analyse zu: Leistung und Energie, Spannungsschwankungen, Oberschwingungen, Unsymmetrie, Flicker, uvm.

Oberschwingungen im Netz haben einen großen Einfluss auf den Betrieb und die Lebensdauer von elektrischen Geräten und Anlagen. Durch den Einsatz von NEO-Geräten mit hoher Abtastrate und Bandbreite erkennen Sie problemlos alle auftretenden Oberschwingungen, Zwischenharmonischen, THD und Supraharmonischen bis zu 150kHz. Die Sensorkalibrierung über den gesamten Frequenzbereich gewährleistet genaueste Ergebnisse - auch bei hohen Frequenzen. Dies ermöglicht eine Genauigkeit von 0,05% für die 50. Harmonische.

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Die Lösungen von NEO Messtechnik sind besonders leistungsfähig bei der steigenden Nachfrage nach Analysen von höherfrequenten Anteilen der Supraharmonischen.

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IEEE 519 und Harmonische

Erfahren Sie mehr über die Norm und alle notwendigen Informationen, die Sie benötigen, in unserer Multipart-Serie PQ-Explained.

Flicker ist eine sichtbare Änderung der Lampenhelligkeit aufgrund von schnellen Schwankungen/Spannungsänderungen. Die Geräte von NEO Messtechnik berechnen die Kurzzeit-, Langzeitflickerbelastung sowie den Momentanflicker (PST, PLT, Pinst).

Eine Vielzahl von Triggeroptionen ermöglicht es Ihnen, jede Art von Wellenformabweichung von der idealen reinen Sinuswelle zu erkennen. Die Triggeroptionen umfassen Trigger auf Eingangssignale (Spannung, Strom), berechnete Parameter (P,Q,S, THD, x-te Harmonische usw.) und dynamische Signalanalyse (1/2 Periodenwerte, Phasenwinkelsprünge, RoCoF, Hüllkurventrigger). Außerdem ist es möglich, mehrere Trigger zu kombinieren.

Analysen und Auswertungen anhand nationaler und internationaler Normen und Standards:
Grid: EN50160, IEC61000-2-2/-4/-12, IEEE 1159, IEEE 519, NRS048

Erneuerbare: FGW-TR3, IEC61400-21, IEC61400-12, BDEW, TOR

Motor, Transformator: IEC 60076-1 / IEC60034

Betriebsmittel: IEC 61000-3-2 /-12  and IEC 61000-3-3 /-11

Bereits eine kleine Spannungsunsymmetrie (2 %) kann die Wicklungstemperatur von elektrischen Geräten stark erhöhen. Weitere Folgen sind u. a. reduzierte Lebensdauer, Fehlfunktionen, erhöhter Energieverbrauch.

Die NEO Messtechnik-Geräte ermitteln die Unsymmetrie für Grund- oder Gesamtspektrum sowie die symmetrischen Anteile für 10-Perioden-Werte oder einfache Periodenwerte.

Die berechneten "Positive-", "Negative-" und "Zero-Sequence" Parameter sind für Spannung, Strom, Wirk- und Blindleistung verfügbar. Diese sind wichtige Bewertungsparameter von dezentralen Energiequellen (DER). Photovoltaik- oder Windkraftanlagen müssen die Anforderungen von FGW-TR3, IEC61400-21 und anderen Grid Codes erfüllen, um an das Stromnetz angeschlossen werden zu können.

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Symmetrische Komponenten

Erfahren Sie mehr über "Positive-", "Negative-" und "Zero-Sequence" Systeme im dreiphasigen Spannungssystem in unserem NEO-Blog.

  • Kenngrößen (Z, phi, Re, Im, R, X / Null-, Mit- Gegensystem)
  • Fundamental Frequency Impedance (50Hz / 60Hz /…)
  • Netzimpedanz bis 10 kHz (Höherfrequente)
  • Netzimpedanz bis 150 kHz (Supraharmonische)
  • Umrichteranalysen, Umrichterwechselwirkungen
  • AC Leistung
  • DC Leistung
  • Effizienz
  • Power Quality anlehnend an IEC61400 und FGW-TR3
  • Schaltvorgänge und Netzanschluss
  • U-I-Kurve bzw. Leistungskennlinie

Alle Messdaten können in der PQM-SCADA Lösung auch für Energiemanagement-Anwendungen herangezogen werden. Bei vielkanaligen Messgeräten (z.B. 10x 3-Phasen Messung) können virtuelle Energiemodule (Zuordnung Spannungen und Ströme) erstellt und somit Energiemanagementauswertungen, beispielsweise in einem Umspannwerk, einfach durchgeführt werden. Dies betrifft, neben Wirkleistungsauswertungen, genauso Blind- und Scheinleistungsanalysen.

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Neue Anwendungen wie Mikrogrids, Erzeugungsanlagen im Verteilnetz (DER) und die Steuerung und Überwachung dieser Systeme bringt neue Herausforderungen in der Netzdynamik und erfordert mehr Eingriffe in das Stromnetz.

Beispielsweise führen Zu- und Abschaltungen von Mikrogrids oder Erzeugungsanlagen im Verteilnetz (DER) zu einer erhöhten Anzahl von Phasenwinkelsprüngen, Frequenzvariationen (RoCoF), Spannungsschwankungen und Schalttransienten.

Die zunehmende Anzahl von Wechselrichtern und Leistungselektronik wird die Bedeutung von Netzimpedanzmessungen, Resonanz- und Schwingungsmessungen und -analysen erhöhen.

Ein Hauptaugenmerk der NEO Messtechnik Produkte liegt auf der Analyse der Netzdynamik. Eine Vielzahl von berechneten Parametern und Triggereinstellungen zur Aufzeichnung von Störungen, bieten die perfekte Grundlage, um unser elektrisches Netz auch künftigen Anforderungen gerecht zu machen.

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Hochpräzise Synchrophasor Messungen

PMU - Phasor Measurement Unit (zeitsynchronisiertes Zeigermessgeräte) sind Messgeräte, die die komplexe Amplitude von Spannung und Strom zeitsynchron erfassen. Dies dient in erster Linie dazu, die Stabilität des elektrischen Übertragungs- und/oder Verteilnetzes festzustellen. Dabei werden an verschiedenen Messpunkten Messgeräte installiert und die zeitsynchronen Messwerte (Phasenwinkel) verglichen.
Hochpräzise GPS Messung
Messgeräte müssen dabei mit hochpräzisen GPS Empfängern ausgestattet werden. Alle NEO Messtechnik Messgeräte verfügen über einen hochpräzisen internen GPS-Empfänger, der betreffend Genauigkeit die Anforderungen aus der IEEE C37.118 weit übertrifft.

Zusätzliche Sensor- und Messbereichskalibration
Die zusätzliche Sensorkalibration (siehe Kapitel PQA8000 Kalibration) garantiert Messergebnisse mit höchstmöglicher Genaugigkeit.
IEEE C37.118
Die Messgerät-Firmware berechnet automatisch alle notwendigen Parameter (Spannung, Strom, Winkel, symmetrische Komponenten) und sendet diese an die zentrale PMU Software (IEEE C37.118 Protokoll).

Der PQA8000 bietet einen eingebauten GPS-Empfänger zusammen mit hochpräzisen Spannungseingängen und
- Gesamtvektorfehler 0,01% (typ.)
- Winkelgenauigkeit 0,003° (typ.)

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Die Änderungsrate der Frequenz RoCoF ist die zeitliche Ableitung der Netzfrequenz (df/dt). Große df/dt-Werte können den sicheren Systembetrieb gefährden. RoCoF-Messungen werden für Systembetreiber immer wichtiger, da die Anzahl der verteilten Energieressourcen (Distributed Energy Resources, DER) zunimmt.

NEO Messtechnik bietet RoCoF-Messgeräte höchster Präzision an. Die hohe Güte der Eingangsverstärker des Messgerätes, zusammen mit einem intelligtenten Auswertealgorithmus erlauben Messungen auf höchstem Niveau.

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Unter Wide Area Monitoring Systemen versteht man zentrale Serversoftwarelösungen, die die Messdaten verschiedenster PMU-Messgeräte verarbeiten und auswerten. Dadurch können automatisch Rückschlüsse auf den Zustand des Netzes geschlossen werden, und im Fall möglicher (Großraum-)Störungen bereits frühzeitig Warnungen und Alarmierungen durchgeführt werden.

Hauptfunktionen sind Vektorenmessung, Erkennung von Oszillation, Inselbildungsüberwachung, Resynchronisieren von Einheiten und Schwarzstartfähigkeit. Die NEO Messtechnik Geräte sind für diese Anwendungszwecke besonders geeignet, aufgrund der hochpräzisen Messhardware. Gemeinsam mit Partnern können auch WAMS-Softwarelösungen angeboten werden.

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Die Zahl der AC/DC- und DC/AC Umwandlungen nehmen stetig zu. Immer mehr Verbraucher und Energieerzeugungseinheiten werden über leistungselektronische Schnittstellen (Wechselrichter) an das Netz angeschlossen. Die Anzahl der Batterien nimmt zu, und Gleichstrom wird auch für die Energieübertragung über große Entfernungen (HVDC) verwendet. Die Messung von AC- und DC-Anteilen der Spannungs- und Stromsignale bekommt zunehmend an Bedeutung.

  • Kurzschlussmessungen z.B.: 16,7Hz / 15kV Bahnnetz
  • Transienten- und Störungsmessungen im Übertragungs- und Verteilnetz
  • Transformatoren und HVDC Messungen (230V bis 400kV)
  • Störstrommessungen
  • Störungsanalysen (z.B.: induktive oder kapazitive Einkopplungen)
  • Netzdynamik ROCOF / PMU
  • Power Quality
  • Kurzschlussmessungen
  • Power Quality Tests
  • Harmonische & THD
  • Transienten Aufzeichnung
  • Troubleshooting
  • Prüfung von Stromabnehmern und Stromschuhen (Eisenbahn)

Höchstgenaue Messungen durch Verwendung bestmöglicher Messgeräte und Sensorik

  • E-Fahrzeug Ladestationen
  • Motoren
  • Generatoren
  • Umrichter
  • Transformatoren
  • HVDC
  • Elektrische Betriebsmittel

Die Analyse von Wechselwirkungen von Power Quality Parametern unter verschiedenen oder gleichnamigen Betriebsmittel bedarf vermehrter Forschungs- und Messaktivitäten. Beispiele sind der Anschluss mehrerere E-Ladestationen für Elektrofahrzeuge (EV) oder Wärmepumpen an selben Netzknoten.

Die Minderung von manchen Netzqualitätsparametern führt sehr oft zur Verstärkung anderer. Ein typisches Beispiel ist die Verwendung höherer Schaltfrequenzen bei Umrichtern. Niedrige Harmonische Oberwellen werden reduziert, höherfrequente erhöht. Die Vielkanaligkeit, die Möglichkeiten zur Zeitsynchronisation und die hochpräzise Hardware der NEO Messgeräte sind für solche Analysen äußerst vorteilhaft.

Diese Art der Analyse erfordert synchrone Messungen von mehreren Eingangskanälen und Instrumenten. Die Instrumente von NEO Messtechnik können direkt oder über GPS mit höchster Zeitgenauigkeit synchronisiert werden.

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