Làm thế nào chính xác là tần số của mạng điện AC?

Nếu tôi tạo một đồng hồ kỹ thuật số lần đầu tiên phát hiện tần số AC một cách đại khái (cho dù đó là 50, 60, 100Hz, v.v.), thì sử dụng nó làm nguồn xung đồng hồ của nó, nó sẽ chính xác đến mức nào? Nó sẽ làm việc trên toàn thế giới chính xác?

Ví dụ, ở Hoa Kỳ, độ lệch trung bình và độ lệch chuẩn của tần số AC 60Hz là gì?

Tần số lưới sẽ thay đổi trong suốt cả ngày do mất cân bằng giữa sản xuất và tiêu thụ điện.

Toán tử lưới có nghĩa vụ giữ tần số trong phạm vi +/- 0,5Hz là 50Hz (tần số và phạm vi phụ thuộc vào mã lưới của quốc gia). Khi bạn đo thời gian dựa trên giả định rằng mỗi khoảng thời gian bằng 20ms bạn sẽ có lỗi sai lệch thời gian đó. Lỗi này được các nhà khai thác mạng giữ trong giới hạn nhất định. Nếu độ lệch thời gian quá lớn, bù tần số được lên lịch để bù.

Bạn có thể tìm thấy dữ liệu công khai về tần số lưới hiện tại trực tuyến, ví dụ như lưới Thụy Sĩ và Vương quốc Anh . Trang web của Thụy Sĩ cũng cho thấy độ lệch thời gian hiện tại.

Bài đăng này trên hackaday liên kết đến bài viết thú vị này , nơi ai đó điều tra độ chính xác của tần số chính 60Hz theo thời gian, tôi hy vọng nó có thể giúp ích.

Một điều chắc chắn là dòng AC chắc chắn không phải là tần số ổn định, nhưng nó thay đổi theo thời gian. Nó cũng cho thấy tần suất dường như rung chuyển đột ngột hơn rất nhiều trong giờ cao điểm trong ngày. Vào ban đêm, nó thay đổi chậm hơn nhiều.

Như một lời giải thích có thể, tôi đã nghe nói rằng các công ty điện lực biết rằng nhiều khách hàng phụ thuộc vào tần số 60Hz đó để giữ cho đồng hồ của họ hoạt động chính xác, nhưng thật khó để giữ chính xác 60Hz khi nhu cầu năng lượng đang dao động nhanh chóng.

Như một giải pháp, họ sẽ điều chỉnh tần số một chút trong giờ thấp điểm để bù cho bất kỳ rủi ro nào trong ngày.

Kết luận dường như là tần số có thể tính trung bình khá chính xác, nhưng sẽ dao động tùy thuộc vào thời gian trong ngày, do kết quả của tải trên mạng.

Có một số liên kết thú vị ở cuối bài viết để đọc thêm và thử nghiệm . Tôi dường như cũng nhớ một bài viết khác được đăng qua hackaday cũng xem cùng một chủ đề, nhưng dường như tôi không thể tìm thấy nó ngay bây giờ.

Gần đây có một câu chuyện hấp dẫn về chủ đề này: http://www.bbc.co.uk/news/science-envir-20629671

Nói tóm lại, phòng thí nghiệm pháp y của Cảnh sát Thủ đô Luân Đôn đã ghi lại các biến thể về tần số AC trong 7 năm qua trong Mạng lưới Quốc gia Vương quốc Anh và sử dụng nó để xác nhận bất kỳ bản ghi âm thanh được tuyên bố nào được ghi lại liên tục trong khoảng thời gian đã nêu.

"Mặc dù tần số điện được cung cấp bởi lưới điện quốc gia là khoảng 50Hz, nhưng nếu bạn nhìn vào nó theo thời gian, bạn có thể thấy các dao động phút theo thứ tự một vài phần nghìn của một hertz."

Nó sẽ giống như mức tối đa +/- 0,5 Hz và trong ngày tôi nhận thấy đồng hồ trôi một hoặc hai phút, nhưng sai số trung bình dài hạn sẽ bằng không; các tiện ích có lẽ tham chiếu nó theo tiêu chuẩn thời gian.

Quan sát tần số tức thời là một cách để so sánh cung và cầu. Nếu tần số giảm, các tiện ích sẽ mang lại nhiều năng lượng hơn để duy trì nó.

Xem thêm câu hỏi này và tần số lưới hiện tại của Vương quốc Anh

Wikipedia chỉ ra rằng các nhà khai thác lưới của Hoa Kỳ đã can thiệp để đưa số đếm trở lại khi nó trôi đi 2, 3 hoặc 10 giây (các lưới phía Tây, Texas và Đông) từ mục tiêu dài hạn 60hz được sử dụng để giữ thời gian. Vào năm 2011, các nhà quản lý đã ủy quyền cho một thử nghiệm để xem điều gì sẽ xảy ra nếu việc điều chỉnh ngừng được thực hiện; tuy nhiên ít nhất đến năm 2016 họ vẫn đang được thực hiện.

Người bạn Rumani của tôi (hoặc đó là anh chàng người Ba Lan .. Cách đây khá lâu) người bạn tuyên bố họ sẽ giảm tần suất để làm chậm mọi thứ và tiết kiệm điện. Anh ta có thể đã kể một câu chuyện cười, nhưng nó thật tuyệt vời.