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Dokumentenidentifikation DE102009037241A1 22.07.2010
Titel Vorrichtung und ein Verfahren zur Analyse eines Stromnetzes auf ihren Oberwellengehalt
Anmelder Siemens Aktiengesellschaft, 80333 München, DE
Erfinder Raab, Peter, 92224 Amberg, DE
DE-Anmeldedatum 12.08.2009
DE-Aktenzeichen 102009037241
Offenlegungstag 22.07.2010
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.07.2010
IPC-Hauptklasse G01R 23/16  (2006.01)  A,  F,  I,  20090812,  B,  H,  DE
IPC-Nebenklasse H02J 3/01  (2006.01)  A,  L,  I,  20090812,  B,  H,  DE
H01H 83/00  (2006.01)  A,  L,  I,  20090812,  B,  H,  DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Analyse eines Stromnetzes (1) auf ihren Oberwellengehalt. Um den Oberwellengehalt eines Stromnetzes mit geringem Aufwand an Ressourcen zu ermitteln, wird vorgeschlagen, dass eine Verarbeitungseinheit (2) dazu ausgebildet ist, einen Spektralanteil mindestens einer Frequenz einer Messgröße in einem Stromnetz mittels eines Goertzel-Algorithmus zu berechnen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Analyse eines Stromnetzes auf ihren Oberwellengehalt

Die Qualität eines Stromnetzes zur elektrischen Energieversorgung hängt von verschiedenen Faktoren ab. Ein großer Oberwellenanteil eines Stromnetzes ist beispielsweise ein Faktor, welcher die Qualität eines Stromnetzes mindert. Oberwellenverzerrungen im Stromnetz führen zu erhöhter Blindleistung und können unter Umständen auch zum Ausfall von elektrischen Maschinen und Antrieben führen.

Um den Ursprung der Oberwellenerzeugung zu lokalisieren erfolgt beispielsweise die Ermittlung des Oberwellengehaltes in den Leistungsschaltern der Energieverteilung. Hierbei werden mittels einer Spektralanalyse des Stromnetzes Rückschlüsse auf den Oberwellengehalt des Stromnetzes gewonnen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung den Oberwellengehalt eines Stromnetzes mit geringem Aufwand an Ressourcen zu ermitteln.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, d. h. durch eine Verarbeitungseinheit, welche dazu ausgebildet ist, einen Spektralanteil mindestens einer Frequenz einer Messgröße in einem Stromnetz mittels eines Goertzel-Algorithmus zu berechnen, und das Verfahren gemäß Anspruch 11, d. h. durch ein Verfahren zur Ermittlung eines Oberwellengehaltes eines Stromnetzes, wobei ein Spektralanteil mindestens einer Frequenz einer Messgröße in dem Stromnetz mittels eines Goertzel-Algorithmus berechnet wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen 2–10 und 12–13 definiert.

Mithilfe des Goertzel-Algorithmus/Goertzel-Filters ist es möglich einen Spektralanteil einer Frequenz einer Messgröße zu berechnen. Soll der Spektralanteil mehrerer Frequenzen der Messgröße berechnet werden, so muss für jede Frequenz ein separater Goertzel-Algorithmus vorliegen.

Dadurch, dass die Verarbeitungseinheit mittels des Goertzel-Algorithmus den Spektralanteil mindestens einer Frequenz der Messgröße berechnet, kann gezielt ein relevanter Frequenzbereich des Stromnetzes betrachtet und analysiert werden. Hierfür sollte zunächst das zu analysierende Stromnetz betrachtet werden und die Frequenz bzw. die jeweiligen Frequenzen definiert werden, für die eine Berechnung des Spektralanteils mittels des Goertzel-Algorithmus erfolgen soll. Vorzugsweise wird die Frequenz bzw. werden die Frequenzen während der Fertigung der Verarbeitungseinheit vorgegeben. Liegen die zu untersuchenden Frequenzen der Messgröße fest, so wird durch den jeweiligen frequenzabhängigen Goertzel-Algorithmus der jeweilige Spektralanteil der Frequenz berechnet. Mit Hilfe des berechneten Spektralanteils kann nun eine Analyse des Stromnetzes auf den Oberwellengehalt erfolgen und somit die Qualität des Stromnetzes beurteilt werden.

Der Vorteil des Goertzel-Algorithmus besteht darin, dass nicht das gesamte Frequenzspektrum des Stromnetzes berechnet werden muss, sondern es genügt wenn die Berechnung hinsichtlich der relevanten Frequenzen des Messwertes des Stromnetzes stattfindet. Mittels des Goertzel-Algorithmus erfolgt gezielt eine ressourcenschonende Berechnung des Spektralanteils einer jeweiligen Frequenz. Auf diese Weise kann ein unnötiger Rechenaufwand vermieden werden und somit Ressourcen, wie Speicher, Laufzeit, Kosten und Platz eingespart werden.

Bei den herkömmliche Standardalgorithmen wie DFT (Diskrete Fourier Transformation) bzw. die FFT (Fast Fourier Transformation), welche zur Berechnungen des Oberwellenanteils eines Stromnetzes verwendet werden können, ist im Vergleich zu dem Goertzel-Algorithmus der Rechenaufwand merkbar höher. Hierdurch wird folglich ein höherer Ressourcenbedarf benötigt. Bei der FFT muss das gesamte Frequenzspektrum berechnet werden. Bei der DFT kann zwar auch eine einzelne Frequenzlinie berechnet werden, dies erfordert aber im Verglich zu dem Goertzel-Algorithmus einen größeren Aufwand an Rechenoperationen. Bei der DFT nimmt beispielsweise der Rechenaufwand quadratisch mit der Anzahl der Abtastpunkte (Berechnungspunkte) pro Periode der Messgröße des Stromnetzes zu, was bei vorliegen mehrerer Abtastpunkte zu einen erheblichen Rechenaufwand führt.

Der Nachteil der Berechnung des Frequenzspektrums für eine Oberwellenanalyse mittels der DFT oder FFT besteht darin, dass ein hoher Ressourcenbedarf (Rechenaufwand, Laufzeit, Speicher) benötigt wird. Mittels des Goertzel-Algorithmus kann hingegen eine gezielte ressourcenschonende Berechnung einzelner Spektralanteile erfolgen und somit der Ressourcenbedarf stark reduziert werden. Eine verbesserte Laufzeit und eine geringere Speicherauslastung werden durch den Goertzel-Algorithmus erzielt.

Des Weiteren kann ein Nachteil der FFT durch die separate Berechnung des Spektralanteils mittels des Goertzel-Algorithmus vermieden werden. Bei der FFT ist die Anzahl von Abtastpunkten durch die Rechenmethode fest vorgeschrieben. Erfolgt nun beispielsweise durch eine Netzschwankung eine Änderung der Grundperiode des Messsignals, so müssen die Abtastpunkte aufwendig nachgeregelt werden, da es sonst zu einer fehlerhaften Ermittlung des Frequenzspektrums kommt. Eine derartig aufwendige Nachregelung ist bei der Berechnung mittels des Goertzel-Algorithmus nicht notwendig, da bei dem Goertzel-Algorithmus vorzugsweise jeder einzelne Abtastpunkt separat berechnet wird. Mit dem Goertzel-Algorithmus kann somit mit jedem einzelnen Abtastpunkt gerechnet werden, sobald er ermittelt wird. Bei einer schwankenden Netzfrequenz kann sich jedoch die Anzahl der Abtastpunkte je Periode ändern. Durch den Goertzel-Algorithmus wird es ermöglicht mit dieser schwankenden Zahl an Abtastpunkten zu rechnen. Ist beispielsweise die Netzfrequenz höher, so liegen weniger Abtastpunkte und somit weniger Berechnungsschritte für den Goertzel-Algorithmus vor. Liegt hingegen eine niedrigere Netzfrequenz vor, so liegen mehr Abtastpunkte je Periode und somit mehr Berechnungsschritte für den Goertzel-Algorithmus vor. Eine Aufwendige Nachregelung, welche die FFT erfordern würde, wird mittels des Goertzel-Algorithmus vermieden.

Ein weiterer Vorteil der Berechnung des Spektralanteils bzw. der Spektralanteile mittels des Goertzel-Algorithmus ist, dass die Rechenlast über den gesamten Betrachtungszeitrum konstant ist, da bei der Erfassung eines Abtastpunktes des Messsignals bereits die Berechnung des Spektralanteils beginnen kann und nicht wie bei der FFT alle Abtastpunkte einer Periode eines Messsignals gesammelt werden müssen, um letztendlich mit der Berechnung zu beginnen. Hierdurch wird eine deutliche Performancesteigerung erzielt.

Würde mittels der DFT eine zeitnahe Berechnung stattfinden, so würde dies im Vergleich zum Goertzel-Algorithmus einen höheren Rechenaufwand beanspruchen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Frequenz vorgebbar.

Letztendlich wird durch das jeweilige Stromnetz die Frequenz vorgegeben, anhand welcher eine Berechnung des Spektralanteils zur Bestimmung des Oberwellengehaltes des Stromnetzes erfolgen sollte. Dadurch, dass der Anwender bestimmen kann von welcher Frequenz der jeweilige Spektralanteil mittels des Goertzel-Algorithmus berechnet werden soll, kann die Verarbeitungseinheit äußerst flexibel eingesetzt werden. Auf das jeweils vorliegende Stromnetz kann somit gezielt eingegangen werden und infolgedessen die Verarbeitungseinheit die Berechnung des jeweiligen Spektralanteils optimal auf die Messgröße einstellen. Die Eingabe der Frequenz bzw. der Frequenzen kann beispielsweise am Gerät direkt von einem Benutzer über Eingabemittel erfolgen oder über eine dezentrale Steuerung der Verarbeitungseinheit.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Messgröße ein Strom oder eine Spannung des Stromnetzes.

Innerhalb des Stromnetzes ist der Strom bzw. die Spannung die Messgröße, welche über die Zeit ein schwingendes System bildet. Anhand des Stroms bzw. der Spannung kann somit hinsichtlich der jeweiligen Frequenz eine Berechnung des Spektralanteils erfolgen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Frequenz eine Grundfrequenz der Messgröße.

Jedes Stromnetz weist eine spezifische Grundfrequenz auf. Die Grundfrequenz des Stromnetzes in Deutschland liegt bei 50 Hz, in den USA hingegen bei 60 Hz. Dadurch, dass die Frequenz bei der marktabhängigen Grundfrequenz liegt erfolgt die Berechnung des Spektralanteils explizit hinsichtlich einer für die Analyse des Oberwellengehaltes des Stromnetzes ausschlaggebenden Frequenz. Es findet gezielt eine Berechnung des Spektralanteils der Grundfrequenz der Messgröße mittels des Goertzel-Algorithmus statt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Verarbeitungseinheit dazu ausgebildet, mindestens einen weiteren Spektralanteil eines Vielfachen der Grundfrequenz mittels eines weiteren Goertzel-Algorithmus zu berechnen.

Der Oberwellenanteil eines Stromnetzes kann insbesondere anhand des Spektralanteils einer Frequenz, welche ein Vielfaches der Grundfrequenz des Stromnetzes ist, ermittelt werden. Dadurch, dass die Berechnung des Spektralanteils gezielt auf charakterisierende Größen der Oberwellen des Stromnetzes gerichtet ist, kann seitens der Verarbeitungseinheit eine ressourcenarme Berechung der notwendigen Spektralanteile mittels des Goertzel-Algorithmus erfolgen. Hierbei wird zur Berechnung des Spektralanteils für jede Frequenz ein separater Goertzel-Algorithmus verwendet.

Bei der Verwendung mehrerer Goertzel-Algorithmen, d. h. je Spektrallinie eine, können somit die gesuchten Oberwellenanteile des Stromnetzes aus einem Frequenzgemisch des Stromnetzes herausgefiltert werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Verarbeitungseinheit dazu ausgebildet, den Spektralanteil und den weiteren Spektralanteil parallel zu berechnen.

Auf diese Weise kann eine beschleunigte Analyse des Stromnetzes hinsichtlich ihres Oberwellengehaltes erfolgen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Verarbeitungseinheit dazu ausgebildet, eine Änderung der Grundwellenfrequenz zu registrieren und dahingehend den Goertzel-Algorithmus anzupassen.

Hierdurch können Netzschwankungen des Stromnetzes kompensiert werden. Liegt eine Änderung der Grundfrequenz vor, so wird diese automatisch von der Verarbeitungseinheit erkannt und der jeweilige Goertzel-Algorithmus wird dahingehend angepasst. Unerwünschte Fehler werden somit erkannt und durch Adaption des Goertzel-Algorithmus ausgeglichen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Verarbeitungseinheit einen Controller und einen Speicher auf.

Eine derartige Verarbeitungseinheit ist beispielsweise durch eine PLC (Programmable Logic Controller) oder einen ASIC (Application Specific Integrated Circuit) realisiert. In Abhängigkeit der Performance des Controllers ist eine Echtzeitberechnung des Spektralanteils möglich und erlaubt somit eine lückenlose Erfassung des Spektrums.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist ein Leistungsschalter einer Energieverteilung zur Analyse eines Oberwellengehaltes des Stromnetzes die Verarbeitungseinheit auf.

Hierdurch kann innerhalb einer Energieverteilung eine Lokalisierung des Ursprungs der Oberwellenerzeugung erfolgen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist ein Power Monitoring Device zur Analyse eines Oberwellengehaltes eines Stromnetzes die Verarbeitungseinheit auf.

Ein Power Monitoring Device ist ein Messgerät für die Energieverteilung. Durch die Verarbeitungseinheit kann eine verbesserte Analyse des Oberwellengehaltes eines Stromnetzes erfolgen.

Liegt beispielsweise ein dreiphasiges Stromnetz vor, so erfolgt die Berechnung des Oberwellengehaltes auf drei Phasen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält ein Computerprogrammprodukt Programmcodemittel zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn besagtes Computerprogrammprodukt auf einem Datenverarbeitungssystem ausgeführt wird.

Dieses Computerprogrammprodukt kann mittels eines Controllers durchgeführt werden. Mithilfe des Goertzel-Algorithmus kann somit eine verbesserte Laufzeit des Controllers erzielt werden und zudem eine Speicherauslastung vermindert werden.

Im Folgenden werden die Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung anhand der in den FIGen dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

1 einen Leistungsschalter welcher an ein Stromnetz angeschlossen ist,

2 einen zeitlichen Verlauf einer Messgröße eines Stromnetzes, und

3 einen Betrag des Spektrums in Abhängigkeit ihrer Frequenz.

1 zeigt einen Leistungsschalter 3 welcher an ein Stromnetz 1 angeschlossen ist. In dieser schematischen Darstellung weist der Leistungsschalter 3 eine Verarbeitungseinheit 2 auf. Mithilfe dieser Verarbeitungseinheit 2 kann die Qualität des Stromnetzes 1 geprüft werden.

Die Qualität eines Stromnetzes kann mittels einer Spektralanalyse auf einen Oberwellengehalt des Stromnetzes geprüft werden. Hierbei wird üblicherweise das gesamte Frequenzspektrum des Stromnetzes mittels der DFT (Diskrete Fourier Transformation) oder der FFT (Fast Fourier Transformation) ermittelt. Ein Nachteil dieser Berechnungsmethoden ist jedoch, dass der Rechenaufwand sehr hoch ist bzw. das gesamte Frequenzspektrum des Stromnetzes berechnet werden muss. Der Vorteil des Leistungsschalters 3 besteht darin, dass die Verarbeitungseinheit 2 die Qualität des Stromnetzes 1 mittels des Goertzel-Algorithmus berechnet.

Mit dem Goertzel-Algorithmus kann der Spektralanteil gezielt hinsichtlich einer relevanten Frequenz des Stromnetzes ressourcenschonend berechnet werden. Werden nun mehrere Spektralanteile unterschiedlicher Frequenzen mit einem jeweiligen Goertzel-Algorithmus berechnet, so kann eine Beurteilung der Qualität eines Stromnetzes 1 hinsichtlich des Oberwellengehaltes mit einem gegenüber der DFT und FFT Berechnungsmethode geringeren Ressourcenbedarf der Verarbeitungseinheit 2 erfolgen. Die Laufzeit sowie der Speicherbedarf kann hierdurch reduziert werden und somit die Anforderungen an den Microcontroller reduziert werden.

2 zeigt einen zeitlichen Verlauf einer Messgröße eines Stromnetzes. Hierbei sind auf der Abszisse die Zeit und auf der Ordinate die Stromstärke angegeben.

Die elektrische Energieversorgung von Maschinen und Antrieben erfolgt üblicherweise mit einem sinusförmigen Wechselstrom auf dem Stromnetz. Hierbei bildet der zeitliche Verlauf des Stroms bzw. der Spannung ein sinusförmiges Signal. Soll nun die Qualität des Stromnetzes bewertet werden, so muss eine genauere Betrachtung des Messwertes in diesem Fall des Stromverlaufes erfolgen. Hierbei wird der zeitliche Verlauf des Stroms genauer analysiert.

In 2 sind zum einen ein Normalstromverlauf 7 und zum anderen ein fehlerbehafteter Fehlerstromverlauf 8 eines Stromnetzes aufgezeigt. Der fehlerbehaftete Fehlerstromverlauf 8 wurde durch eine Netzschwankung hervorgerufen. Es ist ersichtlich, dass die Periode 5 des Normalstromverlaufs 7 länger ist, als die Periode des Fehlerstromsverlaufs 8. Die Periode des Fehlerstromverlaufs 8 ist durch das Zeitfenster 6 kürzer als die Periode 5 des Normalstromverlaufs 7.

Soll nun die Qualität des Stromnetzes hinsichtlich des Oberwellengehaltes mit einer Spektralanalyse geprüft werden, so erfolgt üblicherweise im Fall der DFT oder FFT die Ermittlung des gesamten Frequenzspektrums des Stromnetzes.

Bei der DFT kann eine Berechnung des Frequenzspektrums hinsichtlich jedes Abtastpunktes 4 des Normalstromverlaufes 7 erfolgen. Der Abtastpunkt 4 charakterisiert hierbei die Position des Normalstromverlaufes zu einer bestimmten Zeit. Nachteilig an der DFT ist jedoch, dass der Rechenaufwand quadratisch mit der Anzahl der zu berechnenden Abtastpunkte 4 der Periode 5 des Stromverlaufes steigt. Mit zunehmender Anzahl der Abtastpunkte 4 nimmt der Rechenaufwand und somit der Ressourcenbedarf der zur Berechnung vorgesehenen Verarbeitungseinheit zu. DFT Rechenaufwand ~ N2 N = Anzahl der Abtastpunkte 4 pro Periode des Messwertes

Bei der FFT ist der Rechenaufwand gegenüber der DFT geringer. FFT Rechenaufwand ~ log(N)

Die FFT, welche einen geringeren Rechenaufwand im Vergleich zu der DFT besitzt, hat jedoch den Nachteil, dass die Anzahl der Abtastpunkte 4 pro Periode 5 des Normalstromverlaufs jeweils eine 2er-Potenz sein muss; d. h. N = 2x. Somit ist für die FFT die Anzahl der Abtastpunkte 4 je Periode 5 fest vorgegeben. Dies kann jedoch bei einer schwankenden Netzfrequenz Fehler verursachen. Aus dem Vergleich des Fehlerstromverlaufs 8 und des Normalstromverlaufs 7 ist ein Versatz in der Größe des Zeitfensters 6 ersichtlich. Nimmt ein derartiger Versatz zu, so fällt ein Abtastpunkt 4 in die nächste Periode des Stromverlaufs, was letztendlich zu einer fehlerhaften Auswertung führt. Eine derartiger Fehler kann lediglich durch einen aufwendige Regelung bzw. bekannte Fenstermethoden einer Abtastfrequenz angepasst werden kann.

Der Goertzel-Algorithmus hingegen berechnet jeweils einzelne Spektrallinien einer Frequenz. Hierbei liegt der Rechenaufwand je nach Menge der zu berechnenden Frequenzen/Abtastpunkte zwischen der DFT und der FFT. Goertzel-Algorithmus Rechenaufwand ~ k·N k = Anzahl der Berechneten Spektrallinien

Ein weiterer Vorteil des Goertzel-Algorithmus ist, dass die Anzahl der Abtastpunkte 4 je Signalperiode unabhängig ist, zudem ist die Rechenlast über den gesamten Betrachtungszeitraum konstant. Bei Eintreffen eines Abtastpunktes 4 und somit eines Samplewertes, wird dieser berechnet, so dass am Ende der Periode das Ergebnis zur Verfügung steht. Bei der FFT müssen hingegen alle Abtastpunkte einer Signalperiode vorhanden sein, bevor mit der Berechnung begonnen werden kann. Es entstehen dadurch Rechenspitzen, an denen der Controller nahezu ausgelastet ist. Diese Rechenspitzen werden durch den Goertzel-Algorithmus vermieden.

Ein weiterer Vorteil des Goertzel-Algorithmus ist, dass eine Realisierung in Digitaltechnik (Hardware) einfach möglich ist.

3 zeigt einen Betrag eines Spektrums in Abhängigkeit ihrer Zeit. Auf der Ordinate ist der Betrag des Spektrums abgebildet und auf der Abszisse die jeweilige Frequenz.

Eine derartige Auswertung einer Signalkurve/Messgröße kann mittels des Goertzel-Algorithmus erfolgten. Mithilfe des Goertzel-Algorithmus wurde hierbei der Spektralanteile bei 50 Hz, 100 Hz und 150 Hz ermittelt.

Es ist ersichtlich, dass bei 50 Hz der Spektralanteil der Grundfrequenz 9 abgebildet ist. Bei 100 Hz und 150 Hz sind Spektralanteile einer Vielfachen der Grundfrequenz 10 abgebildet. Anhand des Betrags des frequenzabhängigen Spektralanteils kann nun eine Analyse hinsichtlich des Oberwellengehaltes eines Stromnetzes erfolgen.

Bei einer Analyse mehrerer Frequenzen und somit Berechnung mehrerer Spektralanteile können die gesuchten Oberwellenanteile aus dem „Frequenzgemisch” der Messgröße herausgefiltert werden und ein Rückschluss auf die Qualität des Stromnetzes gewonnen werden.

Bei bekannten Oberwellenanteilen können Qualitätskennzahlen wie z. B. Klirrfaktor bzw. Verzerrungsfaktor (THD) berechnet werden. Außerdem ist es möglich die Verzerrungsblindleistung Qd zu berechnen.

Anhand des Spektrums (3) können ebenso bei Vorhandensein bestimmter Frequenzanteile Rückschlüsse auf das Vorhandensein bestimmter elektrischer Komponenten (z. B. Schaltnetzteile) geschlossen werden.


Anspruch[de]
Verarbeitungseinheit (2), welche dazu ausgebildet ist, einen Spektralanteil mindestens einer Frequenz einer Messgröße in einem Stromnetz (1) mittels eines Goertzel-Algorithmus zu berechnen. Verarbeitungseinheit (2) nach Anspruch 1, wobei die Frequenz vorgebbar ist. Verarbeitungseinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Messgröße ein Strom oder eine Spannung des Stromnetzes ist. Verarbeitungseinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Frequenz eine Grundfrequenz der Messgröße ist. Verarbeitungseinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verarbeitungseinheit (2) dazu ausgebildet ist, mindestens einen weiteren Spektralanteil eines Vielfachen der Grundfrequenz mittels eines weiteren Goertzel-Algorithmus zu berechnen. Verarbeitungseinheit (2) nach Anspruch 5, wobei die Verarbeitungseinheit (2) dazu ausgebildet ist, den Spektralanteil und den weiteren Spektralanteil parallel zu berechnen. Verarbeitungseinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Verarbeitungseinheit (2) dazu ausgebildet ist, eine Änderung der Grundwellenfrequenz zu registrieren und dahingehend den Goertzel-Algorithmus anzupassen. Verarbeitungseinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Verarbeitungseinheit (2) einen Controller und einen Speicher aufweist. Leistungsschalters (3) einer Energieverteilung, welcher zur Analyse eines Oberwellengehaltes des Stromnetzes (1) die Verarbeitungseinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist. Power Monitoring Device, welche zur Analyse eines Oberwellengehaltes des Stromnetzes (1) die Verarbeitungseinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist. Verfahren zur Ermittlung eines Oberwellengehaltes eines Stromnetzes (1), wobei ein Spektralanteil mindestens einer Frequenz einer Messgröße in dem Stromnetz (1) mittels eines Goertzel-Algorithmus berechnet wird. Verfahren zur Ermittlung eines Oberwellengehaltes eines Stromnetzes (1) nach Anspruch 11, wobei die Frequenz vorgegeben werden kann. Verfahren zur Ermittlung eines Oberwellengehaltes eines Stromnetzes (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei ein weiterer Spektralanteil einer weiteren Frequenz der Messgröße mittels eines Goertzel-Algorithmus berechnet wird. Computerprogrammprodukt enthaltend Programmcodemittel zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wenn besagtes Computerprogrammprodukt auf einem Datenverarbeitungssystem ausgeführt wird.






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