30.12.2005
Die zunehmende Anzahl von nichtlinearen Lasten in den elektrischen Versorgungsnetzen (zum Beispiel Personal-Computer, Motorsteuerungen, Mikrowellenöfen, Leuchtstofflampen, große industrielle Gleichrichteranlagen) führt zu einer Vielzahl von Störungen im Netz. Messtechnische Lösungen zur Ermittlung des Energieverbrauchs gingen jedoch bislang überwiegend von sinusförmigen Signalen aus, wodurch der verrechnete Verbrauch unter Umständen nicht korrekt gemessen wird.
Hinzu kommt, dass die Deregulierung des Strommarktes und die Dezentralisierung der Energieerzeugung neue Anforderungen hinsichtlich der Energieversorgungsqualität stellen. Für die PTB ergab sich die Aufgabe, die so genannten NetzqualitätsParameter auf SI-Einheiten rückzuführen, z.B. für Parameter wie Flicker (Spannungsschwankungen durch Laständerungen im Netzsystem), Spannungseinbrüche- und Überhöhungen, harmonische Oberschwingungen, Zwischenharmonische und zeitlich veränderliche Harmonische.
Grundlage für die Rückführung ist eine genaue Messung von harmonischen Oberschwingungen mittels eines digitalen Abtastsystems [1], das sowohl Amplitude als auch Phase mit relativen Auflösungen unter 10-6 erfasst. Darauf aufbauend, wurden spezielle Messverfahren entwickelt [2], die von moderneren Abtastverfahren und Datenaufbereitung und -analyse Gebrauch machen. Ausführliche theoretische und experimentelle Untersuchungen belegen die Rückführbarkeit der Netzqualität-Parameter mit dem digitalen Primärnormal für die elektrische Wechselleistung der PTB, das auch als hochgenauer Abtast-Signalanalysator und Spektrumanalysator arbeitet.
Nach einer Pilotstudie ist jetzt ein internationaler Schlüsselvergleich (Key Comparison) mit anderen metrologischen Staatsinstituten geplant, an dem auch die PTB teilnehmen wird, und der eine zusätzliche Aussage über das metrologische Verhalten des Primärnormals auf diesem neuen Gebiet der Messtechnik liefern soll. Ziel dieses internationalen Vergleiches ist es, unter Heranziehung von IEC-Normen eine weltweite Harmonisierung der unterschiedlichen Messverfahren zur "Power Quality" zu erreichen.