Smarthome 2.0 ... Einschalten devices bei maximaler Speicherladung

[okaegi]

Hallo Zusammen,
Ich habe mal die aktuellen Ein und Ausschaltbedingungen für Smarthomedevices überprüft und möchte eine weitere Einschaltbedingung zur Diskussion stellen, die immer mal in den verschiedenen Diskussion aufgetaucht ist. Ich nenne die mal "maximale Speicherladeleistung erreicht", nur relevant für Speicherbesitzer.

Beispiel:
Wir haben ja heute die Möglichkeit ein Smarthomedevice erst dann anzuschalten, wenn der Speicherladezustand einen definierten Soc Level übersteigt.
a) Das soll vor allem dann Verwendung finden, wenn ich zuerst meinen Speicher (fast) voll laden will bevor ich z.B. einen Heizstab/elwa für den Wasserboiler aktiviere. Damit möchte ich vermeiden dass mein Überschuss eingespeist wird.

smneu0.png (3.86 KiB) 5107 mal betrachtet

Hier der Vollständigkeit noch die Ein und Ausschaltschwellen von diesem Smarthomedevice.

b) Nun haben ja die meisten Speicher ein maximale Ladeleistung (hier im Beispiel mal 2100 Watt angenommen). Wenn der Speicher mit 2100 Watt lädt wird somit mein Überschuss ins Netz eingespeist, und zwar solange bis der Soc vom Speicher grösser 80% ist. Dann erst wird der Heizstab angeschaltet.

Nun denke ich an folgende Möglichkeit:

Mit der grün umrandeten Bedingung kann ich definieren, dass das Smarthomedevice angeschaltet wird, sofern der Soc vom Speicher unter den 80% ist und die Ladeleistung vom Speicher den Wert von 2000 Watt überschreitet.
Damit könnten wir sicherstellen das er im Fall b oben das Smarthomedevice anschaltet, obwohl der Soc vom Speicher noch kleiner 80% ist.
Wenn das Smarthomedevice so angeschaltet wird, müssen die oben definierten 2000 Watt in den jeweiligen Ein und Auschaltschwellen und in der Überschussberechnung berücksichtigt werden.

Beispiele mit neuer Möglichkeit und Parametrisierung wie oben (Grenze bei 2000 Watt Speicherladeleistung ):
1) Speicher Soc 81%, Einspeisung 500, Speicherladeleistung 2100 -> Smarthomedevice wird eingeschaltet (gerechneter Überschuss der für die Einschaltschwelle gilt und dann an Elwa weitergegeben wird 2600, Speicherladeleistung wird heute immer in der Überschussberechnung berücksichtigt)
2) Speicher Soc 81%, Bezug 0,Speicher wird entladen mit 300 Watt -> Smarthomedevice wird ausgeschaltet (gerechneter Überschuss der an Elwa weitergegeben wird ist 0)
3) Speicher Soc 50%, Einspeisung 0, Speicherladeleistung 1000, Smarthomedevice wird nicht eingeschaltet (gerechneter Überschuss -1000, Speicherladeleistung 1000 wird in der Überschussberechnung berücksichtigt , aber dann wieder um 2000 Watt reduziert)
4) Speicher Soc 50%, Einspeisung 500, Speicherladeleistung 2100, Smarthomedevice wird nicht eingeschaltet (gerechneter Überschuss 600, Speicherladeleistung 2100 wird in der Überschussberechnung berücksichtigt , aber dann wieder um 2000 Watt reduziert )
5a) Speicher Soc 50%, Einspeisung 2500, Speicherladeleistung 2100, Smarthomedevice wird eingeschaltet (gerechneter Überschuss 2600
Speicherladeleistung 2100 wird in der Überschussberechnung berücksichtigt , aber dann wieder um 2000 Watt reduziert )
Sofern das Smarthomedevice nach Punkt 5a eingeschaltet wurde, wird dann der Offset von den 2000 Watt dann auch bei der Ausschaltbedingung berücksichtigt. Es gilt dann :
5b) Speicher Soc 50%, Einspeisung 0, Speicherladeleistung 1800, Smarthomedevice wird ausgeschaltet (gerechneter Überschuss -200
Speicherladeleistung 1800 wird in der Überschussberechnung berücksichtigt , aber dann wieder um 2000 Watt reduziert )
Ich hoffe ich habe mich klar ausgedrückt.
Feedback für diese Einschaltbedingung erwünscht....
wie:
* Beispiel falsch oder unklar
* machen
* zu kompliziert nicht machen
* usw
Danke, Gruss Oliver

[liZErd]

Idee zu Funktion ist gut, Vorschlag zur Umsetzung auch! Definitiv auch nicht zu kompliziert wenn die Beschreibung der Einstellung eindeutig ist.
Und im Endeffekt für alle relevant die Speicher plus Smart Home haben, also große Reichweite.

Die Beispiele und die zugrundeliegende interne Berechnung hab ich jetzt nur kurz überflogen, aber war auf den ersten Blick konsistent/schlüssig um das beschriebene Verhalten zu erreichen.

Einziger Verständnispunkt: warum lässt man das Smart-Home Gerät nicht ständig aktiv und rechnet nur mit dem EVU-Überschuss, ohne Speicherladung. Dann würde automatisch alles, was der Speicher nicht mehr aufnehmen kann, im EVU-Überschuss erscheinen und das Smart Home Gerät triggern, sobald die Einschaltschwelle erreicht ist. Dann müsste man gar keine maximale Speicherleistung o.Ä. einstellen.
Voraussetzung dafür ist natürlich, dass der Speicher den EVU-Überschuss sauber auf Null regelt (solange er noch unterhalb der maximalen Ladeleistung ist), und die Smart Home Einschaltschwelle nicht zu niedrig ist. Sonst geht der ElWA ständig ein und aus wegen Schwankungen der Regelung.
Nur ein Einwurf, vielleicht übersehe ich auch irgendwas

[okaegi]

Einziger Verständnispunkt: warum lässt man das Smart-Home Gerät nicht ständig aktiv und rechnet nur mit dem EVU-Überschuss, ohne Speicherladung. Dann würde automatisch alles, was der Speicher nicht mehr aufnehmen kann, im EVU-Überschuss erscheinen und das Smart Home Gerät triggern...

Gute Idee , wir habe es intern diskutiert.
Im neusten nightly built ist folgendes drin:

maximale Speicherladung für smarthomehandler berücksichtigen

Neue Definition vom Smarthomedevice Parameter

"Speicherbeachtung beim Einschalten"
Parameter in % Ladezustand.
0% deaktiviert die Funktion.
Bei deaktiverter Funktion oder wenn der Ladezustand grösser gleich Parameter wird die Speicherleistung bei der Berechnung der Ein und Ausschaltschwelle berücksichtigt (analog heute).
Unterhalb dieses Wertes ist für die Berechnung der Ein und Ausschaltschwelle nur die direkt am EVU-Punkt gemessene Einspeisung/Bezug relevant.
Somit kann neu bei maximaler Speicherladung ein Smarthomedevice aktiviert werden, auch wenn der gewünscht Ladezustand vom Speicher noch nicht erreicht ist.
Zusätzliche Parameter braucht es nicht.

Könntest du das bei entsprechender Solarleisrung mit Elwa testen ?
Gruss Oliver

[liZErd]

Hört sich gut an!
Wichtig ist denke ich dass die Smart Home Ein-/Ausschaltschwellen (Zeit und Leistung) hoch genug sind, um das Smart Home Gerät nicht durch die Regelschwankungen des Speichers ständig zu schalten. Aber das gilt ja ganz generell (schwankende PV-Leistung, schwankender Hausverbrauch), insofern absolut keine Einschränkung für die genannte Implementierung des Features!

Könntest du das bei entsprechender Solarleisrung mit Elwa testen ?

Immer gerne, allerdings warten wir momentan leider noch auf unseren neuen Akku (der alte ist schon deinstalliert). Hilft es was wenn ich ohne Akku teste?
Ansonsten dann hoffentlich ab Ende Februar!
In der Zwischenzeit gibt es hoffentlich noch den ein oder anderen der Smart Home plus Speicher in Betreib hat?!

PS: danke Oliver für deine kontinuierliche und tolle Arbeit. Wahnsinn was du hier schon auf die Beine gestellt hast!
Freuen uns jeden Tag wie gut die Überschussregelung mit dem Heizstab funktioniert!

[liZErd]

Folgendes ist mir gerade noch eingefallen, das ein Problem an dieser Implementierung sein könnte:
Für gewöhnlich ist der Speicher ja in der EVU Nullpunktregelung das schnellste Glied.
Bei laufendem SH Gerät und Einspeisung (zB wg Erhöhung PV Leistung) kein Problem, Speicher schnappt sich den Überschuss und lädt, SH bleibt konstant.
Bei Bezug allerdings entlädt der Speicher ungewollt ins SH Gerät, um Nullbezug zu halten, bevor oWB die Leistung des SH Gerätes reduzieren kann. Die Abschaltschwelle wird erst erreicht, wenn der Speicher leer ist, davor sieht oWB ja keinen Bezug am EVU Punkt?

Also irgendwie muss der Speicher zumindest bei der Abschaltung berücksichtigt werden, oder wurde das ohnehin bedacht?
Ich hoffe ich konnte mich ausreichend reindenken

[okaegi]

Bei Bezug allerdings entlädt der Speicher ungewollt ins SH Gerät, um Nullbezug zu halten, bevor oWB die Leistung des SH Gerätes reduzieren kann. Die Abschaltschwelle wird erst erreicht, wenn der Speicher leer ist, davor sieht oWB ja keinen Bezug am EVU Punkt?

Also irgendwie muss der Speicher zumindest bei der Abschaltung berücksichtigt werden, oder wurde das ohnehin bedacht?
Ich hoffe ich konnte mich ausreichend reindenken

Gute Hinweis, danke. In der neusten Nighlty haben wir das berücksichtigt.
Siehe Smarthome 2.0 Einstellungen
Speicherbeachtung beim Einschalten
Parameter in % Ladezustand.
0% deaktiviert die Funktion.
Bei deaktiverter Funktion oder wenn der Ladezustand grösser gleich Parameter wird die Speicherleistung bei der Berechnung der Ein und Ausschaltschwelle berücksichtigt.
Unterhalb dieses Wertes ist für die Berechnung der Ein und Ausschaltschwelle die direkt am EVU-Punkt gemessene Einspeisung/Bezug und die Speicherentladung relevant.

Gruss Oliver

[liZErd]

Hi Oliver, je länger ich drüber nachdenke, desto mehr widerlege ich selbst die Frage aus meiner ersten Antwort:

Warum lässt man das Smart-Home Gerät nicht ständig aktiv und rechnet nur mit dem EVU-Überschuss, ohne Speicherladung?

Den Fall Bezug hast du ja korrigiert, aber ich glaube bei Einspeisung gibt es auch noch ein Problem:

Bei laufendem SH Gerät und Einspeisung (zB wg Erhöhung PV Leistung) kein Problem, Speicher schnappt sich den Überschuss und lädt, SH bleibt konstant.

Ist vielleicht doch ein Problem, weil Vorrang Speicher verletzt wird, das SH Gerät läuft ja dann mit konstanter Leistung weiter weil EVU=0. Bei Speicher Vorrang müsste das SH Gerät aber runter regeln, um den gesamten verfügbaren Überschuss in den Speicher zu laden (bis wieder P>=max). openWB sieht aber am EVU keinen Bezug um das SH-Gerät herunter zu regeln, weil der Speicher ja EVU auf Null regelt.

Mittlerweile denke ich, nur EVU zu beachten geht beim Einschalten von SH wenn SOC<SOCmin, weil ja dann oWB den Überschuss sieht, den der Speicher nicht mehr aufnehmen kann. Sobald das SH-Gerät aber läuft, und der Speicher mit P<Pmax lädt/entlädt, hat der EVU-Wert keine Aussagekraft zur Regelung des Smart-Home Geräts mehr, weil der Speicher diesen ja auf Null regelt. Erst ab P=Pmax ist die EVU-Einspeisung wieder der echte Überschuss den der Speicher nicht mehr aufnehmen kann, das kann oWB aber nur wissen, wenn Pmax bekannt ist. Womit wir wieder dabei wären, dass man eine maximale Speicherleistung angeben muss, wie du ursprünglich gesagt hast. Und die Speicherleistung muss in die Regelung mit einbezogen werden.

Man müsste also für die Speicherberücksichtigung mit Smart Home folgende Fälle unterscheiden:
- SH aus, Einschaltschwelle (Schalten)
- SH an, Ausschaltschwelle (Schalten)
- SH an, Überschuss steigt (Regelung)
- SH an, Überschuss sinkt (Regelung)

Was meinst du? Oder bin ich jetzt komplett verwirrt und habe was übersehen? Ist das sogar schon so implementiert?
Freue mich auf den Austausch und sorry für das Hin und Her! Aber dafür ist ja so eine Diskussion ja auch wieder da, um ein Problem aus verschiedenen Blickwinkeln zu beleuchten, sodass man am Schluss zu einer funktionierenden Lösung gelangt.

Wir nähern uns auf jeden Fall langsam aber sicher wieder deinem ursprünglichen Lösungsvorschlag

Edit: wenn ich es richtig verstehe, sprechen wir hier ohnehin nur vom Ein-/Ausschalten, nicht von der Nachregelung, die unverändert die Speicherleistung mit einbezieht. Also müsste es jetzt mit deiner Korrektur der Ausschaltschwelle so passen?

[okaegi]

Stimmt, wenn die Pv Leistung etwas abnimmt und der smarthomehandler das nicht merkt wird der Speicher entladen. Deshab hab ich gestern Abend mir noch ein paar Gedanken gemacht:

Einschalten devices bei normaler Ueberschussberechnung wie heute

Findet immer statt bei:
SocSpeicherbeachtung = 00

Rechnung:
Ueberschuss = Evu (bezug (-) / einspeisung (+))
+ Speicher (ladung (+) / entladung (-))

Beispiele:
Speicher lädt mit 4000, Einspeisung 1000 = Ueberschuss 5000
Speicher lädt mit 3000, Einspeisung 00 = Ueberschuss 3000
Speicher entlädt mit 3000, Einspeisung 00 = Ueberschuss -3000
Speicher entlädt mit 0, Bezug 3000 = Ueberschuss -3000

Einschalten devices bei maximaler Speicherladung, neu

Findet immer statt bei:
SocSpeicherbeachtung = 80 und Speichersoc < 80

Bei der Berücksichtigung von der maximalen Speicherladung gibt es dann eine offset, sonst bleibt alles gleich

Rechnung:
Ueberschuss = Evu (bezug (-) / einspeisung (+))
+ Speicher (ladung (+) / entladung (-))
- maximale mögliche Speicherladung (immer +)

Beispiele:
maximale mögliche Speicherladung 4000

Speicher lädt mit 4000, Einspeisung 1000 = Ueberschuss 1000
Speicher lädt mit 3000, Einspeisung 00 = Ueberschuss - 1000
Speicher entlädt mit 3000, Einspeisung 00 = Ueberschuss -7000
Speicher entlädt mit 0, Bezug 3000 = Ueberschuss -7000

die maximale mögliche Speicherladung kann der Smarthomehandler selber ermitteln. der Wert startet mit 100 es wird aber bei jedem Durchlauf auf ein neues max geprüft.
einziges potentielles Problem könnte sein, das das Smarthomedevice bei einer neu gestarten openwb anläuft bevor der Speicher anfängt zu laden.
das könnten man über eine Einschaltverzögerung oder eine generelle Vorgabe im ini file für die maximale mögliche Speicherladung lösen.
Das würde ich aber gerne zuerst testen, dann könnten wir uns den Parameter sparen
Zum testen komme ich aufgrund vom Schnee auf dem Dach hoffentlich diesen Samstag...
Gruss Oliver

[liZErd]

Hi Oliver,

so wie du es schreibst sollte es funktionieren. Ich finde die Idee mit dem Offset auch eine elegante Lösung und wir verlassen uns halt nicht rein auf den EVU-Wert. So weit spricht auch nichts dagegen, die maximale Speicherleistung einfach hart zu parametrieren, diese kann man ja einfach aus dem Datenblatt entnehmen kann. "Failsafe" wäre diese Möglichkeit auch, ich habe schon beobachtet dass sich die Speicherregelung auch manchmal kurzzeitig aufhängt, und dann ist Einspeisung vorhanden obwohl P<Pmax, oder andere sehr seltsame Konstellationen.

Interessant wird es wenn man davon ausgeht dass die maximale Speicherleistung nicht konstant ist, wir kennen ja alle die Ladekurven von Akkus und wissen dass es auch eine Temperaturabhängigkeit gibt.
Eine Möglichkeit ist dann die automatische Ermittlung von Pmax quasi "online" wie du schreibst. Wie genau wird das intern gehandhabt, wird der höchste jemals gemessene Speicherleistung als max abgelegt? Dann sind solche Fälle nicht abgedeckt, wo der Speicher die Leistung aus irgendeinem Grund reduziert, zB bei niedrigem oder hohen SoC. Außerdem das Problem bei Inbetriebnahme wie du schreibst.

Deswegen möchte ich bzgl Speicherleistung nochmal die Fälle aus meiner letzten Nachricht durchdenken (alles für den Fall SoC<SoCmin, P steht für die Speicherleistung):
1. SH aus, einschalten: erst wenn Speicher P>Pmax sieht oWB EVU>0, also kann hier rein der EVU Wert als Einschaltschwelle dienen
2. SH an, ausschalten: damit nicht der Speicher entladen wird (oWB sieht EVU=0) muss die Speicherleistung mit in die Abschaltschwelle eingerechnet werden
Nur für Fälle wo man die Leistung des Smart-Home Geräts anpassen (und nicht nur schalten) kann:
3. SH an, Überschuss steigt: SH=0 solange P<=Pmax, dann Regelung SH sodass P=Pmax und gleichzeitig EVU=0
4. SH an, Überschuss sinkt: SH=0 sobald P<=Pmax, davor Regelung SH sodass P=Pmax und gleichzeitig EVU=0

Bis auf Fall 1 muss also die Speicherleistung berücksichtigt werden, für Fall 3 und 4 müsste außerdem Speicher Pmax bekannt sein.
Außer man regelt in den Fällen 3 & 4 von Haus aus auf eine leichte Einspeisung EVUmin, also SH=0 solange EVU<EVUmin, ansonsten Regelung SH sodass EVU=EVUmin. Dann ist auf Kosten einer leichten Einspeisung sichergestellt, dass zuerst der Speicher jeglichen verfügbaren Überschuss abbekommt, bevor das SH Gerät den Rest abfängt.
EVUmin müsst so groß gewählt werden, dass der Speicher auf jeden Fall "anspringt" und sich den Überschuss schnappt, wenn SoC<SoCmin. Also Größenordnung 50-100W ständige Einspeisung.

Alternativ ist vielleicht auch eine inkrementelle Strategie denkbar, also man verringert die SH-Leistung solange schrittweise (also in jedem Regelzyklus um ein gewisses Delta), bis wieder EVU>0 vorhanden ist. Dann ist sichergestellt dass der Speicher alles abbekommt was geht, und wir brauchen kein Pmax und auch keine konstante Einspeisung.

Ich hoffe ich habe mit den 4 Fällen alle möglichen Betriebszustände abgedeckt und es so verständlich beschrieben, dass du es mal durchdenken kannst. Bin gespannt was du dazu meinst.

[okaegi]

also Pmax wird ermittelt indem permanent die Speicherladung gemessen wird und der maximalwert aufgehoben wird. Wenn du einen reboot machst fängt das ermitteln von vorne an.
Ich hab einen Heizstab mit 2100 Watt, mein e3dc Speicher hat so 4.2 kw maximale Einspeisung. Mit 13.5 kw peak Leistung Pv sollre ich hier mal einen aussagekräftigen Test hinkriegen.
Hoffe es hat bald etwas Sonne...
Gruss Oliver