VSL ondersteunt netbeheerders met onderzoek naar het effect van breedbandige stoorsignalen

28-07-2021

Moderne elektronische apparatuur leidt tot het in toenemende mate voorkomen van breedbandige stoorsignalen in de stroom. Om te kijken of er hierom strengere eisen gesteld zouden moeten worden aan elektriciteitsmeters heeft Netbeheer Nederland, de koepel van regionale netbeheerders, aan VSL gevraagd onderzoek te doen. VSL heeft hiervoor draagbare meetapparatuur ontwikkeld en is er als eerste in geslaagd om op geselecteerde locaties metingen te doen en dit soort stoorsignalen te identificeren. Op basis hiervan is een bibliotheek met testsignalen samengesteld die gebruikt worden voor het testen van nieuwe generaties meters. Ook is een worst-case berekening gedaan van de mogelijke effecten op de energiemeting bij gebruikers. In 84 % van de gevallen bleef dit beperkt tot minder dan 3 % naar boven of beneden.

Moderne vermogenselektronica in algemeen toegepaste apparaten leidt in toenemende mate tot het optreden van breedbandige stromen met steile flanken en steile pieken. ‘Klassieke’ apparaten zoals een gloeilamp reageren op een sinusvormige spanning met een frequentie van 50 Hz met een sinusvormige stroom met een frequentie van eveneens 50 Hz. Moderne elektronische apparaten kunnen stromen veroorzaken die behoorlijk afwijken van een ideale sinusvorm en die een groot aantal componenten bevatten met veel hogere frequenties dan 50 Hz.

Deze verstoringen leveren doorgaans geen problemen op, omdat er normen bestaan waarin maximale niveaus zijn vastgelegd (zogenaamde EMC-normen). Apparaten die op de Europese markt verkocht worden, moeten hieraan voldoen (een zogenaamde CE-keur). Hierop wordt toezicht gehouden door Agentschap Telecom. Het toenemend gebruik van moderne elektronische apparaten en de groeiende diversiteit in aanbod zorgt ervoor dat blijvende waakzaamheid geboden is. Daarbij gaat het niet alleen om individuele apparaten, maar ook combinaties van apparaten in dezelfde installatie, bijvoorbeeld apparatuur in combinatie met een dimmer of een op afstand bedienbare elektronische schakelaar.

De groep van prof. Leferink aan de Universiteit Twente heeft laten zien dat breedbandige stoorsignalen in een laboratoriumopstelling misaanwijzigingen kunnen veroorzaken bij sommige elektriciteitsmeters. Netbeheer Nederland heeft het Nationaal Metrologisch Instituut VSL en testlaboratorium NMi Certin opdracht gegeven om te onderzoeken of dergelijke stoorsignalen ook in woningen of kleine bedrijven voorkwamen. Daarvoor heeft VSL speciale apparatuur ontwikkeld om op 54 locaties gedurende 1 à 2 weken data te verzamelen. Deze locaties waren geselecteerd op aanwezigheid van stoorsignalen. Dit leverde ruim een miljoen databestanden op die zijn geanalyseerd en gebruikt om een testbibliotheek op te stellen.

Netbeheerders gebruiken deze testbibliotheek als onderdeel van de eisen die ze stellen aan nieuwe generaties elektriciteitsmeters. Omdat normen op het gebied van elektriciteitsmeters uiteindelijk Europees worden vastgesteld en dit onderzoek vooruit loopt op de ontwikkelingen, zijn de resultaten gedeeld met het Europese EMPIR project MeterEMI, waarin VSL een van de partners is.

Om te kijken of de stoorsignalen impact hebben op de energiemeting bij gebruikers is een worst-case berekening gedaan gebaseerd op de verzamelde data en de respons van 19 verschillende elektriciteitsmeters op de signalen. In 84 % van de gevallen bleef de misaanwijzing beperkt tot minder dan 3 % naar boven of naar beneden.