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Diskrete Fourier-Transformation (DFT) Stromnetz
Universität / Fachhochschule
Sonstiges
Tags: Fourier Transformation, Oberschwingungen, Spektralanteile
 
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Guten Tag seid gegrüßt! Ich bin in einem Fachbuch zu Elektrotechnik zum Thema "Oberschwingungen" über folgende Zeilen gestolpert: "Die Auswertungen der ganzzahligen Oberschwingungen und Zwischenharmonischen bis zur . Ordnung müssen auf die Netzfrequenz synchronisiert werden. Die Auswertung der Anteile höherer Frequenzen von 2 kHz bis 9 kHz brauchen nicht synchronisiert werden." Hier ist mir nicht klar was genau die Synchronisierung bewirken soll? Bei einem 50Hz - Stromnetz wird doch ohnehin die Hz Grundschwingung aus den n-ten Vielfachen der geraden und ungeraden bewertet bzw. analysiert? "Auf die gemessenen Strom- und Spannungssignale ist mit rechteckiger Fensterung die diskrete Fourier-Transformation anzuwenden (DFT). Die Wirkleistung muss über dasselbe Zeitfenster wie die Oberschwingung bestimmt werden" Also es wird Strom und Spannung gemessen (sagen wir mal Netzperioden bei Hz) und darauf wird die DFT angewendet? Was ist dann das Resultat dessen? Sind wir dann nach der Transformation im "Frequenzbereich"? Grüße an Euch, Chica-Rabiosa Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert): "Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen." |
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Hallo In Mathematik und Hausgebrauch stellen wir uns die Hz als was ohne Zweifel gegebenes vor. Ich denke, die Anmerkung ist so zu verstehen, dass eben auch die Stromfrequenz keinenfalls so Gott-gegeben ist, wie wir es uns ( der Schule) vorstellen wollten. Die Strom-Erzeugen (tausende von Atom-Meilern, Wärmekraftwerken, Solar-Wandlern, Windkrafträdern, Wasserturbinen,....) müssen nicht nur ständig Spannung, sondern auch Frequenz ständig an die Erfordernisse der Millionen von Verbrauchern anpassen und Gleichgewicht schaffen. Denn mehr noch als die Spannung - die lässt sich noch vergleichsweise leicht über die Erregung einregeln - ist die Frequenz stets ein Gleichgewicht-Einregeln von Leistung die die Generatoren einspeisen mit der Leistung, die die Verbraucher verbrauchen. Ich vermute, die Anmerkung ist so zu verstehen, dass du im allgemeinen eben bei einer Betrachtung über mehrere Perioden eben nicht darauf vertrauen kannst, dass die Frequenz genau 50Hz beträgt, sondern anhand der Erst-Schwingung beobachten und berücksichtigen solltest, dass auch diese Frequenz effektiv Toleranz-behaftet und ungenau, eben nur etwa Hz , vielleicht ein bisschen mehr, vielleicht ein bisschen weniger beträgt. |
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Hi calc007, du hast natürlich recht in der realen Welt ist nie etwas exakt. Das sagt auch immer mein Maschinenprof. In der Realität ist es nie das gleiche wie im Modell. Aber was genau meint der Wortlaut "muss aufsynchronisiert werden" also ich denke wenn ich eine Frequenz habe von 50Hz, oder oder dann brauche ich eine entsprechende diskrete FT die auf die entsprechende Änderung aufsynchronisiert werden muss (bei gegebener Frequenz)? "Die Auswertung der Anteile höherer Frequenzen von 2 kHz bis 9 kHz brauchen nicht synchronisiert werden." - warum? Sind damit die Vielfach (40-te und 180-te gemeint?) Danke für deine Rückmeldung. Grüße Chica-Rabiosa PS: Die Frage die sich mir noch stellt ist wie lange muss ich die Frequenz messen um eine "qualitative Aussage" machen zu können wenn diese sich ja permant mehr oder weniger ändert. |
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Du sprichst schon an, dass du eine Untersuchung über (ca.) Netzperioden im Sinn hast. Wie schon gesagt, wäre dann empfehlenswert um der Vorstellung unpräziser Frequenz nachzukommen, eben die Frequenz nicht als gegeben anzunehmen, sondern aus einer Mittelung eben dieser Netzperioden 'anzupassen', . durch Fehlerquadrat-Ansätze. Die benannte Grenze von "50. Ordnung" bzw. " 2 kHz " ist sicherlich keine scharfe Grenze, sondern ein Pragmatiker-Faustwert. Die will sagen, dass eben mit zunehmender Frequenz oder Ordnung die Bestimmung der zugehörigen Daten (Amplitude) es immer unwesentlicher wird, sollte die Frequenz ungenau sein. In anderen Worten: Je höher die Frequenz oder Oberordnung, desto weniger ist die Genauigkeit der ermittelten Oberwellen-Daten (Amplitude) abhängig von der Genauigkeit der ursprünglichen Frequenz. |
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Hi calc007 frohes neues Jahr! Die Perioden waren jetzt wirklich nur ein Schuss aus dem Bauch heraus. Was in der Praxis gemacht wird wäre gut zu wissen, denn da kommen mit Sicherheit richtige Frequenzmessalgorithmen bei Stromspeicher, PV-Wechselrichtern oder anderen Invertern zum Tragen. Meinst du die Methode der kleinsten Quadrate wird da wird wirklich verwendet? "Je höher die Frequenz oder Oberordnung, desto weniger ist die Genauigkeit der ermittelten Oberwellen-Daten (Amplitude) abhängig von der Genauigkeit der ursprünglichen Frequenz." - warum? Gruß, Chica-Rabiosa PS: Ich wollte nur anmerken, dass (Ober)schwingung (Ober)welle (hab immer einen ordentlichen Rüffel von meinem Prof. dafür bekommen :-D) |
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Hallo nochmals Auch dir ein gutes neues Jahr! ...bei "richtigen" Frequenzmessalgorithmen bei Stromspeicher, PV-Wechselrichtern oder anderen Invertern wage ich auch dringend zu vermuten, dass die . Ordnung reichlich kaum noch eine Bedeutung hat. Wenn du denn endlich dir selbst klar machen wolltest, was du denn wirklich willst, könnten wir ja vielleicht auch im Geiste eines onlinemathe -Forums Fragen stellen und in Zusammenarbeit konstruktiv einer Lösung näher bringen... |
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Hi calc007, also den ersten Teil meiner Frage haben wir ja ausdiskutiert. Da durch zunehmende Integration leistungselektronischer Elemente im Stromnetz nimmt die Frequenzbetrachtung zunehmend an Bedeutung zu. Da wollte ich mir einfach die Bedeutung klarmachen was zieht das alles nach- und mit sich. "Auf die gemessenen Strom- und Spannungssignale ist mit rechteckiger Fensterung die diskrete Fourier-Transformation anzuwenden (DFT). Die Wirkleistung muss über dasselbe Zeitfenster wie die Oberschwingung bestimmt werden." Was ist jetzt mit rechteckiger Fensterung gemeint und wie würde man so eine "Aufsynchronisation" also eine Fourier-Transformation schwankender Frequenz(bei usw.) in so einem Wechselrichter umsetzen ? Warum muss die Wirkleistung über dasselbe Fenster wie die Oberschwingung bestimmt werden? Grüße, Chica-Rabiosa |
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