Hoogspanningsnet Hardware: De HSNetMeter

Discussieer mee over de wereld van het grootschalig elektriciteitsnet en alles wat daarmee te maken heeft
captain007
110 kV
Loads: 127
Aangesloten op: 23 apr 2013 22:31
Favoriete mastsoort: donaumast
Dichtstbijzijnde trafo: Druten

Re: Hoogspanningsnet Hardware: De HSNetMeter

Load door captain007 » 29 jan 2018 11:31

Mij lijkt het in elk geval wel leuk om de kit zelf te solderen en te monteren :) Mooi project!

BaDu
Globale moderator
Loads: 1697
Aangesloten op: 18 mar 2014 13:55
Favoriete mastsoort: Deltamast
Dichtstbijzijnde trafo: Kattenberg

Re: Hoogspanningsnet Hardware: De HSNetMeter

Load door BaDu » 09 feb 2018 12:04

Inmiddels zijn we weer bijna twee weken verder en dus weer tijd voor een update:

De meetprint is inmiddels ontworpen en besteld bij pcbgogo.com.
Printontwerp.JPG
Printontwerp.JPG (159.86 KiB) 1118 keer geschouwd
EXIF-Data show/hide
Original image recording time:
2018:02:09 11:32:41
Image taken on:
09 feb 2018 10:32
Zoals je kunt zien bevat de print vrijwel alleen SMD componenten, ik heb echter waar mogelijk wel gekozen voor de wat grotere varianten zodat zelf solderen met een fijne bout tot de mogelijkheden blijft behoren.

De onderdelen lijst is samengesteld, de komende dagen ga ik de algemene onderdelen bestellen bij aliexpress.com De prijzen zijn daar over het algemeen veel schappelijker dan hier in NL of zelfs DLD. De kosten komen van achtereenvolgens de RPI (zero W), de GPS-module, de SD-kaart, de printtrafo, de behuizing en de printplaat.

Ik ga voor de zelfbouwers een zelfbouwpakket leveren met ALLE onderdelen muv de 5V Voedingsunit, Raspberry Pi, SD-kaart en knoopcel Een aantal mensen hebben aangegeven al een RPI en bijbehorende spullen te bezitten en dat scheelt toch weer wat euro's aangezien deze een flink deel van de kosten bedragen.

Voor de wat mindere soldeerders is er de keuze om de print door mij te laten assembleren (dit is dan exclusief de RPI, SD-kaart, knoopcel en 5V voedingboard, die moet je zelf dan nog bestellen).

Voor de mensen zonder behoefte aan zelf knutselen zal ik ook de keuze bieden om een complete unit, stekkerklaar aangeleverd te krijgen. Het is dan een kwestie van de stekker in het stopcontact steken en een mooi plekje zoeken voor de unit.
De kosten voor de complete unit gaan heel erg afhangen van de geschiktheid van de Raspberry Pi Zero W voor dit project, ik heb goede hoop, maar heb nog niet kunnen testen.

De kosten voor de verschillende varianten zullen (onder voorbehoud) als volgt zijn:
- Bouwpakket, alles zelf doen: 25 euro (waarvan ca 10 euro voor de GPS module)
- Bouwpakket, print geassembleerd: 30 euro (ik assembleer dus voor 5 euro, een koopje :) )
- Stekkerklaar, compleet samen gebouwd: 50 euro (bij gebruik van een RPI Zero W), indien dit niet lukt moet ik weer even nadenken :(

Laat even weten welke variant je zou willen hebben.
KML-generator generator

Mastbeeld van deze aansluiting
Shrek
380 kV + Netkaartcrew
Loads: 1612
Aangesloten op: 18 mei 2012 17:53
Favoriete mastsoort: dubbelvlag mast
Dichtstbijzijnde trafo: Boortmeerbeek

Re: Hoogspanningsnet Hardware: De HSNetMeter

Load door Shrek » 09 feb 2018 12:48

Ziet er imposant uit !
Ik heb nog wel een vraagje over de beveiliging van het geheel. Je zit immers met een internetverbindig naar de buitenwereld toe, is dat allemaal goed beveiligd?

BaDu
Globale moderator
Loads: 1697
Aangesloten op: 18 mar 2014 13:55
Favoriete mastsoort: Deltamast
Dichtstbijzijnde trafo: Kattenberg

Re: Hoogspanningsnet Hardware: De HSNetMeter

Load door BaDu » 09 feb 2018 13:18

Shrek voegde de load toe:
09 feb 2018 12:48
Ziet er imposant uit !
Ik heb nog wel een vraagje over de beveiliging van het geheel. Je zit immers met een internetverbindig naar de buitenwereld toe, is dat allemaal goed beveiligd?
Ja, de RPI loopt op Linux (Debian voor de kenners) wat sowiezo al veiliger is dan Windows, verder is zo ongeveer alles dichtgetimmerd wat ook maar aan poorten open zou kunnen staan. De frequentiemeter maakt verbinding met jouw eigen thuis wifi netwerk en bied geen backdoor om daarbinnen te komen er draait een firewall die alleen https-verkeer naar buiten toe staat (hierover gaat de werkelijke meting). De RPI kan dus ook niet gebruikt worden in een botnet oid.
Verder zal de data versleuteld en met authenticatie worden verstuurd zodat alleen geregistreerde metingen kunnen worden ge-upload, zo is het ook onmogelijk om onze metingen in de war te brengen met een andere client.
KML-generator generator

Mastbeeld van deze aansluiting
Hans
Site Admin + actief in het mainsite team
Loads: 2985
Aangesloten op: 03 dec 2011 20:49
Favoriete mastsoort: Tonmast
Dichtstbijzijnde trafo: Veenoord en Wageningen

Re: Hoogspanningsnet Hardware: De HSNetMeter

Load door Hans » 12 feb 2018 22:39

BaDu voegde de load toe:
09 feb 2018 12:04
Laat even weten welke variant je zou willen hebben.

*meldt zich voor de bouwpakketvariant alles zelf doen
Niks mis met het aanscherpen of afstoffen van de soldeerskills en dankzij de relatief grote componenten plus enige ervaring met printplaten solderen ben ik niet zo bang voor deze. :)

Wel is er nog een andere open vraag. Een raspberry van het goede pluimage (t.z.t. wel duidelijk welke) kan ik gerust zelf aanschaffen, maar hoe moet de juiste software daar dan op worden geïnstalleerd? Zo'n ding loopt blanco binnen en hij moet natuurlijk wel ingeregeld worden. Wat is het plan de campagne omtrent dit aspect?
Trots geboren in het 110 kV-gebied

BaDu
Globale moderator
Loads: 1697
Aangesloten op: 18 mar 2014 13:55
Favoriete mastsoort: Deltamast
Dichtstbijzijnde trafo: Kattenberg

Re: Hoogspanningsnet Hardware: De HSNetMeter

Load door BaDu » 13 feb 2018 08:07

Hans voegde de load toe:
12 feb 2018 22:39
Wel is er nog een andere open vraag. Een raspberry van het goede pluimage (t.z.t. wel duidelijk welke) kan ik gerust zelf aanschaffen, maar hoe moet de juiste software daar dan op worden geïnstalleerd? Zo'n ding loopt blanco binnen en hij moet natuurlijk wel ingeregeld worden. Wat is het plan de campagne omtrent dit aspect?
OK, een volledig zelfbouwpakket dus voor de Chef-Website. :D

De exacte inrichting van de software is nog erg onderhevig aan nadenken en hier en daar veranderende denkbeelden en te testen onderdelen.
De vorm van het ter beschikking stellen van software ben ik dan ook nog niet helemaal uit, maar het doel is het zo makkelijk mogelijk te maken. Ik denk op dit moment aan het volgende:

Het wordt of een download van een SD-kaart image van kleine omvang zijn die je mbt van een stukje software op een SD-kaartje brandt.
Of ik lever een compleet geïnstalleerd SD-kaartje mee (ik heb goedkope kaartjes in China gevonden, een besteld en die moet ik nog testen, de RPI wil wel eens kieskeurig zijn met SD-kaarten) waarbij je even moet aanloggen op je netmeter, je wifi netwerk en wachtwoord instellen en wat verdere data om het ding te activeren. Vanzelfsprekend zal er een uitgebreide en duidelijke (software en hardware) bouw- en instelhandleiding worden meegeleverd.

Het activeren zal waarschijnlijk een soort webpagina zijn waarin je enkele gegevens moet invullen over jouw meting (Naam, Lokatie, Deelnet, beheerder naam en email etc.), in retour krijg je dan een api-key die in je netmeter moet worden ingevuld. Op deze manier stellen we zeker dat alleen geregistreerde meters gebruik maken van onze infrastructuur.

De software die ik als basis wil gaan gebruiken is de NARD-SDK (http://www.nard.se) die speciaal ontwikkeld is voor dit soort toepassingen, NARD is donationware (suggestie is $200/100 units/jaar, afhankelijk van de geschiktheid en de hoeveelheid units). Het voordeel hiervan tov de standaard Raspbian(lite) images is dat hij bedoeld is voor embedded toepassingen, veel meer lightweight (ca 30MB) , gebouwd voor stabiliteit (jaren standalone draaien) is en watchdogging en de mogelijkheid voor remote upgraden biedt. Hierop draait dan onze applicatie (een C(++)-programma) wat zorgt voor de echte meting en het versturen naar de server van de gemeten data.

Voor de communicatie maak ik nu gebruik van TCP-IP verkeer, dat is makkelijk te gebruiken maar wel zwaarder voor de relatief lichte cpu van de netmeter, het kan zijn dat ik nog over ga naar UDP-IP verkeer (lichter en sneller, maar minder zeker qua betrouwbaarheid van het transport).
KML-generator generator

Mastbeeld van deze aansluiting
Shrek
380 kV + Netkaartcrew
Loads: 1612
Aangesloten op: 18 mei 2012 17:53
Favoriete mastsoort: dubbelvlag mast
Dichtstbijzijnde trafo: Boortmeerbeek

Re: Hoogspanningsnet Hardware: De HSNetMeter

Load door Shrek » 13 feb 2018 09:13

Ik maakte mij een kleine bedenking bij dit, voor de rest zeer interessante, projectje.
Heeft het wel zin de frequentie op zoveel verschillende plaatsen te meten? Zit er überhaupt wel een verschil in frequentie en fase van het tussen pakweg Holsloot of Boortmeerbeek?
Voor sommige zaken, bijvoorbeeld weersmetingen, is het nuttig zoveel mogelijk meetpunten te hebben. 50 km verder kan de temperatuur, neerslaghoeveelheid, vochtigheid,... helemaal anders zijn. Maar kan dit bij frequentie wel? Ik heb zo'n vermoeden dat het uitlezen van de frequentie van het net hetzelfde is als de koers van de dollar controleren of de klok aflezen: overal in west-Europa zal die exact hetzelfde zijn.

Als deze hypothese klopt is het misschien niet nodig om zoveel verschillende modules te maken, maar volstaat het om met pakweg 2 rondtrekkende modules te controleren of de frequentie op de verschillende plaatsen naadloos die van een vast ijkpunt (bijvoorbeeld Rheden) volgt.
Zo kan je eerst zien of pakweg Holsloot exact dezelfde frequentie heeft als Rheden, vervolgens module Holsloot verplaatsen naar Rotterdam, weer kijken of die Rheden volgt ... enz
Dan kan je met 2 hardwarekitjes eigenlijk al aantonen dat de frequentie overal gelijk loopt.

BaDu
Globale moderator
Loads: 1697
Aangesloten op: 18 mar 2014 13:55
Favoriete mastsoort: Deltamast
Dichtstbijzijnde trafo: Kattenberg

Re: Hoogspanningsnet Hardware: De HSNetMeter

Load door BaDu » 13 feb 2018 09:41

De verschillen tussen de metingen zullen waarschijnlijk minimaal zijn, maar wat je waarschijnlijk wel zult kunnen zien is dat een frequentie verandering propageert door het netwerk. Het netwerk gedraagd zich daarbij als een netwerk van veren met massatraagheid.

Verder is de nauwkeurigheid van de meting hoog maar kan verhoogd worden door het gemiddelde van verschillende meetpunten te nemen.
Hiervoor zijn denk ik minimaal een 3 metingen nodig binnen een beperkt geografisch gebied.

Daarnaast zit er door het land een faseverschil tussen de verschillende gebieden veroorzaakt door andere trafo klokgetallen en licht veranderende faseverschuiving door trapstand aanpassingen van trafo's, ook hier is een dicht netwerk leuk om een goed inzicht te krijgen.

Wanneer we metingen in verschillende landen hebben kunnen we ook inzicht krijgen in de stand van bijvoorbeeld phase-shifting transformers en de vermogens uitwisseling op de grens (zoals Zandvliet). Hiervoor is een meting per land idd voldoende.

Verder kunnen we waarschijnlijk in de toekomst ook spanningsdippen tgv kortsluitingen in het HS-net gaan detecteren en daarvoor is een zo dicht mogelijk netwerk heel fijn, hiervoor is ook de GPS synchronisatie nodig.

Kortom er is veel mogelijk, de huidige meting is een begin die voldoende hardware biedt om in de toekomst functionaliteit uit te breiden. Het vernieuwen van de software is dan voldoende om deze functionaliteit toe te voegen.

Wat willen we met al die data??
Goeie vraag, in eerste instantie niet veel meer dan het inzichtelijk maken van de frequentie. Dit ding is in de eerste plaats begonnen als hobby dingetje maar wie weet waar het nog toe gaat leiden. :D
KML-generator generator

aardbewoner
middenspanning
Loads: 32
Aangesloten op: 08 sep 2015 21:06
Favoriete mastsoort: NorNed kabel
Dichtstbijzijnde trafo: Diemen venserweg 150/10 KV

Re: Hoogspanningsnet Hardware: De HSNetMeter

Load door aardbewoner » 02 mar 2018 20:37

Ook wel plekje in diemen vrij ,geen PI helaas, wel vraag misschien voor de toekomst omdat we toch de "smart"meter hebben/krijgen om die meting + stroom gebruik gelijk via wifi te sturen ? En gezien de slechte ogen gebouwd :cry:
Jan
Elektriciteit je mist het pas als het wegvalt.

Mastbeeld van deze aansluiting
dipje
Nieuw forumlid. Wees vriendelijk voor 'm ;-)
Loads: 4
Aangesloten op: 01 mar 2018 21:45

Re: netfrequentie

Load door dipje » 02 mar 2018 22:52

BaDu voegde de load toe:
02 mar 2018 17:31
Als je al een RPI hebt liggen (liefst een multicore, dus model 2B of 3B, we zijn nog aan het onderzoek of een single-core ook goed genoeg is) en met een soldeerbout handig genoeg bent om een SMD-printje in elkaar te solderen (geen super kleine componenten) zullen de kosten rond de 25 euro zijn. Je hoeft dan de boel allen nog maar samen te bouwen en in het stopcontact te steken. Configureren en klaar is dipje. Ik zet je iig op de lijst. Je krijgt nog bericht over het hoe en wanneer.
Ik heb alle "smaken" Pi, behalve de zero, voldoende beschikbaar en SMD solderen is voor mij ook geen probleem. Als er een printje beschikbaar is/komt hou ik me natuurlijk aanbevolen maar ik bouw het net zo makkelijk op een experimenteerprintje als het moet, een schema heb ik genoeg aan.
aardbewoner voegde de load toe:
02 mar 2018 20:00
Heb geen RP liggen en solderen pfff ogen worden slecht
Als het allemaal niet al te ingewikkeld wordt ben ik wel bereid om wat printjes in elkaar te solderen en eventueel zelfs een compleet pakket samen te stellen met Pi en al. Maar dan loop ik wellicht iets op de zaken vooruit, laten we eerst maar even afwachten hoe het er allemaal precies uit gaat zien.

Plaats reactie