Seberapa tepat frekuensi jaringan listrik AC?

29

Jika saya membuat jam digital yang pertama-tama mendeteksi frekuensi AC secara kasar (apakah itu 50, 60, 100Hz, dll), kemudian menggunakannya sebagai sumber pulsa clocknya, seberapa akuratnya? Apakah ini akan bekerja secara luas di seluruh dunia?

Sebagai contoh, di AS, apa maksud dan standar deviasi dari frekuensi AC 60Hz?

ac frequency clock reliability hkBattousai
sumber
3
Tidak akan memposting sebagai jawaban, karena saya tidak bisa memberikan kutipan, tetapi di negara bagian Australia saya tinggal pertanyaan ini muncul selama obrolan 'waktu makan siang' yang melibatkan insinyur senior di perusahaan listrik lokal. Mereka mengatakan mereka tidak lagi mencoba untuk mempertahankan akurasi jangka panjang karena penggunaan sebagai sumber clock sedang menurun dan mereka tidak menganggapnya penting.
PeterJ
Pertanyaan ini sebaiknya dijawab oleh pemasok listrik lokal Anda.
John U
@ Peter: Menarik! Apakah Australia berada pada satu grid atau apakah Perth dan Darwin berada di "pulau" yang terpisah?
Brian Drummond
@BrianDrummond, saya tinggal di Tasmania yang merupakan satu-satunya negara pulau dan kami memiliki kabel ke daratan Australia ( en.wikipedia.org/wiki/Basslink ) tetapi tidak berbagi banyak muatan dan saya tidak begitu yakin tentang bagaimana negara-negara lain terhubung ke grid. Tetapi mereka memberi kesan untuk grid lokal mereka hanya khawatir tentang fase antara grid yang terhubung dan tidak khawatir tentang akurasi lama. Mungkin menggunakan istilah yang salah tidak benar-benar daerah saya, tetapi mereka mengatakan tidak seperti di masa lalu mereka tidak lagi mencoba menggunakan referensi untuk menyelinap kembali ke jalur.
PeterJ
1
mogok "karena air laut adalah media yang hilang" dari jawaban sebelumnya. Meskipun itu mungkin benar, alasan yang dinyatakan adalah kapasitansi ke selubung luar (layar) pada kabel bawah laut.
Brian Drummond

Jawaban:

14

Frekuensi jaringan akan berubah sepanjang hari karena ketidakseimbangan antara pembangkit listrik dan konsumsi.

Frekuensi kisi dalam waktu

Operator grid berkewajiban untuk menjaga frekuensi dalam +/- 0,5Hz dari 50Hz (frekuensi dan jangkauan tergantung pada kode grid negara). Ketika Anda mengukur waktu berdasarkan asumsi bahwa setiap periode sama dengan 20 ms Anda akan memiliki kesalahan penyimpangan waktu itu. Kesalahan ini disimpan dalam batas-batas tertentu oleh operator jaringan. Jika penyimpangan waktu terlalu besar, kompensasi frekuensi dijadwalkan untuk menggantinya.

Anda dapat menemukan data publik tentang frekuensi grid saat ini secara online misalnya grid Swiss dan Inggris . Situs web Swiss juga menunjukkan penyimpangan waktu saat ini.

masukkan deskripsi gambar di sini

Szymon Bęczkowski
sumber
16

Posting ini di tautan hackaday ke artikel menarik ini di mana seseorang menyelidiki keakuratan frekuensi induk 60Hz dari waktu ke waktu, saya harap ini bisa membantu.

Satu hal yang ditunjukkan dengan pasti adalah bahwa garis AC jelas bukan frekuensi stabil, tetapi bervariasi dari waktu ke waktu. Ini juga menunjukkan bahwa frekuensinya tampaknya bergetar lebih banyak secara tiba-tiba selama jam-jam puncak hari itu. Di malam hari, itu berubah jauh lebih lambat.

Sebagai penjelasan yang mungkin, saya pernah mendengar bahwa perusahaan utilitas listrik tahu bahwa banyak pelanggan bergantung pada 60Hz untuk menjaga jam mereka tetap akurat, tetapi sulit untuk mempertahankan 60Hz tepat ketika permintaan energi berfluktuasi dengan cepat.

Sebagai solusi, mereka akan menyesuaikan frekuensi sedikit selama jam-jam di luar jam sibuk untuk mengkompensasi kecelakaan di siang hari.

Kesimpulannya tampaknya bahwa frekuensi mungkin rata-rata keluar cukup akurat, tetapi akan berfluktuasi tergantung pada waktu, sebagai akibat dari beban pada jaringan.

Ada beberapa tautan menarik di bagian bawah artikel untuk bacaan lebih lanjut dan eksperimen . Saya juga ingat artikel lain yang diposting melalui hackaday yang juga membahas topik yang sama, tetapi saya tidak dapat menemukannya sekarang.

xan
sumber
9

Ada berita menarik tentang topik ini baru-baru ini: http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-20629671

Singkatnya, laboratorium forensik Kepolisian Metropolitan London telah mencatat variasi dalam frekuensi AC selama 7 tahun terakhir di UK National Grid, dan menggunakannya untuk memvalidasi rekaman audio yang diklaim direkam secara berdekatan selama periode yang ditentukan.

"Sementara frekuensi listrik yang dipasok oleh jaringan nasional adalah sekitar 50Hz, jika Anda melihatnya dari waktu ke waktu, Anda dapat melihat fluktuasi kecil dalam urutan beberapa per seribu dari sebuah hertz."

shuckc
sumber
3
Ini mengasumsikan frekuensi clock ADC lebih akurat daripada seperseribu hertz
endolith
Itu cukup mudah untuk dicapai hari ini.
Jamie Hanrahan
8

Ini akan menjadi sekitar +/- 0,5 Hz maksimum, dan pada siang hari saya melihat jam melayang satu atau dua menit, tetapi kesalahan rata-rata jangka panjang akan menjadi nol; utilitas mungkin merujuknya ke standar waktu.

Mengamati frekuensi sesaat adalah salah satu cara untuk membandingkan penawaran dan permintaan. Jika frekuensi turun, utilitas akan membawa lebih banyak daya on line untuk mempertahankannya.

Lihat juga pertanyaan ini dan frekuensi grid UK saat ini

Brian Drummond
sumber
5

Wikipedia menunjukkan bahwa operator jaringan AS melakukan intervensi untuk mengembalikan perhitungan ketika data melayang 2, 3, atau 10 detik (jaringan Barat, Texas, dan Timur) dari target jangka panjang 60Hz yang digunakan untuk menjaga waktu. Pada 2011 kami regulator mengatur percobaan untuk melihat apa yang akan terjadi jika penyesuaian berhenti dilakukan; namun setidaknya sampai 2016 mereka masih dilakukan.

Dan Neely
sumber
3

Teman saya orang Rumania (atau orang Polandia itu .. Beberapa waktu lalu) mengklaim bahwa mereka akan mengurangi frekuensi untuk memperlambat dan menghemat daya. Dia mungkin mengatakan lelucon, tapi itu benar-benar sia-sia.

Bobbi Bennett
sumber
1
Mengapa downvote? OP bertanya tentang stabilitas frekuensi daya di seluruh dunia, dan anekdot menyiratkan mungkin ada tempat-tempat yang tidak dapat dipercaya untuk pengaturan waktu.
Bobbi Bennett
Mungkin tidak memiliki sumber yang dapat diverifikasi? Saya pernah mendengar cerita serupa terjadi di Donets (?) Basin selama era Soviet dengan slogan bahwa mereka akhirnya merusak peralatan industri yang harganya jauh lebih mahal untuk perbaikan daripada yang mereka hemat di sisi generasi; tetapi tidak menyebutkannya sebelumnya karena saya tidak dapat menemukan kutipan.
Dan Neely