negative "Verbrauchs"leistung

Leider ist mein Text grade irgendwie verrutscht.

So müssen die Absätze richtig sein:


Guten Tag!

Ich habe ein Problem, wo ich grade etwas auf dem Schlauch stehe. Ich
meine dabei natürlich keinen Wasserschlauch, auf den ich mich
draufstelle, sondern einen gedanklichen Schlauch.

Gegeben sind ein kleines Kraftwerk (z.B. ein Windrad oder eine
Solaranlage) und Strombezug aus dem Netz. Die Daten werden mit zwei
Stromzählern erfasst.

Stromzähler 1 ist ein Einrichtungszähler und zählt den exportierten
Strom des Kraftwerks.

Stromzähler 2 ist ein Zweirichtungszähler und zählt mit 2.a den Bezug
aus dem Stromnetz und mit 2.b die Abgabe an das Netz.

Das Bild zeigt die Anordnung.

Wie berechne ich jetzt meinen Gesamt-Eigenstromverbrauch - ich habe ja
keinen weiteren Zähler. Den kann ich aus den Summen bilden:

Gesamteigenverbrauch = 2.a(Bezug Netz) +
1(Gesamt-Windrad)-2.b(AbgabeNetz)

Betrachte ich das ganze über einen Zeitraum von 24 Stunden, dann kommen
brauchbare Ergebnisse heraus.

Ich bekomme die Werte der Stromzähler im 5min-Intervall. Die Auswertung
erfolgt in einer Tabelle, die man auf dem Bild Stromverbrauch.JPG sehen
kann.

Leider kommt es manchmal vor, dass in Spalte H beim Gesamtverbrauch
negative Werte entstehen. Das tritt dann auf, wenn die Abgabe an das
Netz(2.b) größer ist als die Produktion des Windrades (1). Physikalisch
ist das natürlich nicht möglich.

Mache ich den Abstand größer - z.B. nicht 5 Minuten, sondern 30 Minuten,
dann tritt dieses Phänomen nicht auf, aber selbst noch bei einer
Abtastung von 15 Minuten habe ich das beobachtet. Ich kann es mir nur so
erklären, dass zum Auslesezeitpunkt vielleicht irgendetwas nicht
berücksichtigt wurde am Zählerverbrauch und so noch in das nächste
Intervall mit reinrutscht und es dazu zu kleinen Abweichungen kommt.

Ich habe den Fehler ersteinmal so beseitigt, dass ich die Zahlenwerte an
der Abgabe ans Netz (also Spalte 2.b) etwas "frisiert" habe, damit in
Spalte H kein negativer Wert auftritt.

Gibt es ein mathematisches Verfahren oder einen anderen Trick, mit dem
man dieses Problem beseitigen könnte? Das einfachste ist natürlich, das
Intervall zu vergrößern und es so wählen, dass dieses Phänomen nicht
mehr auftritt - also z.B. nicht alle 5 Minuten abtasten, sondern alle 20
oder 30 Minuten.

Aber vielleicht gibt es auch noch andere Tricks, an die ich bisher noch
nicht dachte.

Ich würde mich sehr über eine Antwort freuen.

Die Berechnung der Spalten e...H ist falsch, die muessen alle eine Zeile 
tiefer.
Ausserdem glaube ich der richtigen Zuordnung Bezug/Einspeisung Netz 
nicht.

wendelsberg

Zuerst einmal würde ich empfehlen, die Ursache festzustellen.

Dann kann man entscheiden, welche Maßnahme man ergreift.

Es steht ja noch garnicht fest, ob die Leistung des Windrades oder die 
Éntnahmeleistung falsch gemessen wird, oder gar beides.

Falls Du das hier noch genauer diskutieren willst, wäre es auch gut, die 
Zähler einmal genau zu charakterisieren.

wendelsberg schrieb:
> Die Berechnung der Spalten e...H ist falsch, die muessen alle eine Zeile
> tiefer.

Nein, die Spalten sind schon richtig:
Zeitpunkt der Messung B2: 00:00
Zeitpuntk der Messung B3: 05:00

Die Zeile E mit B3-B2 gibt also den Wert im Intervall von 0:00-04:49 an.

Es spielt keine Rolle, ob ich bei der Differenzenbildung in Spalte E die 
Spalten E2-E13 nehme oder E2-E14. Die Ergebnisse sind die gleichen.

Frank Werner schrieb:
> Dein Gesamtverbrauch ist nun (Bezug + PV - Einspeisen).

Bezug ist   Spalte C (analog Spalte F)
Windrad ist Spalte B (analog Spalte E)
Einspeisen  Spalte D (analog Spalte G)

Also ist Gesamtverbrauch Spalte F+E-G.

Bitflüsterer schrieb:
> Falls Du das hier noch genauer diskutieren willst, wäre es auch gut, die
> Zähler einmal genau zu charakterisieren.

Was meinst Du damit - z.B. die Integrationszeit, die jeder Zähler hat, 
um einen Wert zu messen, der dann auf den bisherigen Zählerstand 
aufaddiert wird?

>Was meinst Du damit - z.B. die Integrationszeit, die jeder Zähler hat,
>um einen Wert zu messen, der dann auf den bisherigen Zählerstand
>aufaddiert wird?

Ich meine damit alle relevanten Daten und Angaben.

Genauigkeit. Auflösung. Zeitraster. Synchronisation etcpp.

Ne, ne ... Dein Rechenweg ist schon richtig, aber Deine Zahlen sind 
falsch!

z.B. Zeilen 5 und 6:

Zwischen diesen beiden zeitpunkten hat Dein Windrad nix produziert. Dein 
Bezugszähler hat auch nix angezeigt, aber Dein Einspeisezähler zeigt 10 
an. Wo kommt denn der Strom her?
Logisch daß Du dann einen negativen Verbrauch hast.

Frank

Frank schrieb:
> Wo kommt denn der Strom her?

Das sind Modellzahlen, aber sie geben das wieder, was passiert:

Hier mal ein Beispiel mit Realwerten, Abtastrate alle 15min.

Frank Werner schrieb:
> Dann dürfte aber am Ende der Zeile mit der Messung 0 kein Ergebnis
> stehen.

Warum darf dort kein Ergebnis stehen? Im Intervall 0 von 0 bis 5 wurde 
die Leistung gezählt, die aus der Differenz der Zählerstände der 
Zeitpunkte 5:00-0:00 entstanden ist. Im Intervall 1 von 05:00-10:00 die 
Zählerdifferenz der Messwerte bei den Zeiten 10:00-5:00. Man hat wegen 
der Differenzenbildung also immer einen Differenzwert weniger als Anzahl 
der Messwerte.

Bitflüsterer schrieb:
> Ich meine damit alle relevanten Daten und Angaben.
>
> Genauigkeit. Auflösung. Zeitraster. Synchronisation etcpp.

Die Messung der Stromzähler läuft wahrscheinlich nicht genau synchron, 
weil keine Möglichkeit besteht, den Startpunkt der Messung zu triggern.

Genauigkeit: Klasse a nach DIN62053-21

Zeitraster: In der Anleitung steht Datenspeicherung nach 0,2 Sekunden, 
aber ich glaube nicht, dass damit das Zeitraster des Zählers gemeint 
ist.

Hier mal das Datenblatt des Zählers (auf Seite 9 dieser PDF-Datei)

http://www.stromzaehler-shop.de/stromzaehler/files/ace3000_typ260_benutzerhandbuch.pdf

>Genauigkeit: Klasse a nach DIN62053-21

>Hier mal das Datenblatt des Zählers (auf Seite 9 dieser PDF-Datei)

>http://www.stromzaehler-shop.de/stromzaehler/files...

Du bist sicher so nett und suchst die Angaben selbst heraus, oder?

Und, wer bist Du nun eigentlich? Was weisst Du von den Zählern von 
"Wurzelgemüse"?

Das wird mir etwas langweilig, Dir die Würmer einzeln aus der Nase zu 
ziehen. Ich verabschiede mich dann mal.

Anfänger schrieb:
> Die Messung der Stromzähler läuft wahrscheinlich nicht genau synchron,

Und ausserdem loest der Bezugs/Einspeisezaehler gar nicht auf 10Wh genau 
auf, sondern nur auf 100Wh. Der Quantisierungsfehler (Uebergang von 
22007,00 auf 22007,10) der entsteht, wenn das nicht 22007,00 sondern 
intern 22007,099 waren, kann so etwas bewirken.

wendelsberg

wendelsberg schrieb:
> Der Quantisierungsfehler (Uebergang von
> 22007,00 auf 22007,10)

Also dann ist dieser Quantisierungsfehler das, was ich vorhin damit 
umschrieb, dass der Zähler noch "Reste" vom vorigen Intervall hat, die 
da eigentlich noch hingehörten, der die aber in das neue Intervall mit 
hineinzieht?

Was ich in dem Datenblatt überhaupt nicht gefunden habe ist, wie lange 
der Zähler braucht, bis ein neuer Messwert bereitgestellt wird, also in 
welchem Takt die Leistung gemessen wird.

Anfänger schrieb:
> Das sind Modellzahlen, aber sie geben das wieder, was passiert:
>
> Hier mal ein Beispiel mit Realwerten, Abtastrate alle 15min.

ja, immer eine gute Idee, den Lesern erst mal Fake-Werte vorzusetzen und 
das erst später zu erwähnen.

Wenn man die echten Werte über die Zeit aufträgt, sieht man das oben 
gezeigte Bild: immer bevor es zu einem negativen Eigenverbrauch kommt 
(Messpunkt 4)ist der Eigenverbrauch scheinbar besonders hoch (Messpunkt 
3). Durch den Vergleich der Kurven sieht man, dass der Auslöser dafür 
offenbar der Zähler für die Netzeinspeisung ist.

Da Messpunkt 3 bei dem ungefähr halb so groß ist wie Messpunkt 4 könnte 
folgendes Szenario die Sache erklären:
- du frägst alle 15min den Zählerstand ab
- im Mittel bekommst du auch die Energie, die über 15min eingespeist 
wurde
- da Abfrage und Update der Zählerregister nicht synchron laufen, hast 
du bei Messwert 3 nur die eingespeiste Energie aus 10min erhalten, bei 
Messwert 4 zum Ausgleich die aus 20min. Das würde bedeuten, dass der 
Zähler ungefähr alle 5min seine Werte neu abspeichert.

Wurzelgemüse schrieb:
> Was ich in dem Datenblatt überhaupt nicht gefunden habe ist, wie lange
> der Zähler braucht, bis ein neuer Messwert bereitgestellt wird, also in
> welchem Takt die Leistung gemessen wird.

Dann frag den Zähler doch mal alle 10s ab. Zählt der Zähler dann 
(zeit)kontinuierlich in 100Wh-Schritten hoch oder ändert er seinen Wert 
nur alle 5min in größeren Sprüngen?