Oberschwingungen

Die Berechnung der Oberschwingungen erfolgt mittels Fourier-Transformation über ein zur Netzfrequenz synchronisiertes Zeitfenster. Dabei werden die Signale über mehrere Netzperioden erfasst. Die Anzahl der berücksichtigten Netzhalbwellen kann über den Parameter HarmonicsWindowCycles eingestellt werden.

Um Oberschwingungen mittels Fourier-Analyse zu berechnen, muss die Abtastrate das Shannon-Nyquist-Kriterium erfüllen. Üblich ist ein Multiplikator von 2,5 bis 10 auf die Grundfrequenz, um Umsetzungsungenauigkeiten, Messfehler und Transienten zu berücksichtigen. Eine höhere Abtastrate verbessert zusätzlich die Auflösung und reduziert Alias-Effekte und Leckagen in der Spektralanalyse. Die EL3783 erfassen die Messwerte mit 20 kHz. Ausgehend von dieser Abtastrate wurde festgelegt, Oberschwingungen bis zur 63. Ordnung bereitzustellen, um eine einheitliche Schnittstelle für alle Module zu gewährleisten. Die 63. Oberschwingung entspricht der 63-fachen Grundfrequenz: bei 50 Hz entspricht dies 3150 Hz, bei 60 Hz entsprechend 3780 Hz.

Die Oberschwingungsanalyse dient der Bewertung von Netzrückwirkungen, der Einhaltung von Normen sowie der Identifikation nichtlinearer Lasten.

Die Messwerte werden über die Struktur STcPowerMeasureHarmonics bereitgestellt.

Für die Berechnung von Oberschwingungen höhere Ordnungen steht TF3650 | TwinCAT 3 Power Monitoring zur Verfügung, dessen Lizenz in TF8350 enthalten ist.