Verbesserte Regelung für Überschussladen ohne PV-meter

[fk8-qvy5]

Mein System (Keba-wallbox, Poweropti, kein PV-Meter) zeigt regelmäßig Überschwinger bei Änderung der Ladeleistung. Zur Veranschaulichung und Verstärkung des Effektes habe ich die Regelzeit auf 10s gesenkt.

13:18:58: Die Ladeleistung wird eingeschaltet mit 4,8KW ~ PV Leistung.
13:18:59: eine Sekunde später wird die site Power genommen, bei der aufgrund von Verzögerungen in der Übertragung die neue Ladeleistung noch nicht angekommen ist. Als Ergebnis wird die alte site power mit der neuen Ladeleistung addiert und als PC-Power interpretiert: 9,6KW, und beim nächsten Überschwinger sogar 11270 W (13:19:09). Tatsächlich leistet die PV maximal 5 KW

Das Überschwingen kommt daher, dass zwischen echten Messungen die site power als konstant angenommen wird.

Mein Vorschlag: Da ich ja schon weiß, dass die Ladeleistung erhöht wird, kann ich diese prophylaktisch von der site power abziehen, und so die pv-power als konstant annehmen, was viel näher an der Realität ist: pv-power ist unabhängig von der Ladeleistung, site power ist es nicht.

Also: nach jeder Verstellung wird die pv-power als konstant angenommen.
Dies gilt so lange, bis die site power einen echten neuen Messwert liefert, der mindestens um zB 50 W vom vorhergehenden Messwert abweicht.
Site power ergibt sich in dieser Zeit aus (alter) pv und charge power. Die Messwerte für site power werden in dieser Zeit verworfen.

Auf diese Weise werden die Starken Schwingungen der Regelung vermieden und das System könnte auch mit einer kürzeren Regelzeit (10s) stabil laufen.

Ich vermute, dass das Problem mit PV-Meter nicht auftritt, richtig?
Gridmeter Poweropti Regelverhalten-20240707-132210-debug.log
?
Gridmeter Poweropti Regelverhaltenyaml.txt

Für Tests stehe ich gerne zur Verfügung

[fk8-qvy5]

Zur Illustration die falsche Anzeige von über 11KW PV_Leistung

[andig]

Der PV Zähler ist für Überschussladen völlig irrelevant. Es interessiert nur Grid. Worum geht es hier also? Gibts ein Logfile wo das Problem sichtbar ist? Wie sind die Bedingungen- klarer Himmel oder wechselnde Wolken?

[fk8-qvy5]

Das Kernproblem ist die Messverzögerung des Gridmeter. Diese führt zu starkem Überschwingen als Sprungantwort.

EVCC berechnet aus site power und charge power eine pv power.
PV power springt aber fälschlicherweise, wenn charge power verstellt wird, sitepower aber noch auf dem alten Messwert rumhängt.
In diesem Fall springt charge power von 0 auf 4709.

site power merkt das nicht, und evcc dreht die charge power noch weiter auf. Ein typisches Überschwingen einer Regelung mit Totzeit.

Dieses Überschwingen könnte verhindert werden, wenn während der Totzeit eine virtuelle site power verwendet wird. EVCC weiß ja, dass mehr Leistung abgerufen wird und könnte das einrechnen.
Das ist ein übliches Verfahren um die Regelung von totzeitbehafteten Regelstrecken zu verbessern, ohne das System zu filtern und damit langsam zu machen

Man kann gut erkennen, wann wieder ein echter neuer Messwert anliegt. Die site power ändert sich dann um mehr als nur ein paar Watt. Dann kann der Messwert wieder verwendet werden und das System ist so schnell wie möglich aber eben bei langer Totzeit trotzdem stabil.

Das logfile hatte ich schon eingestellt, direkt über dem screenshot. Die genannten Zeiten beziehen sich auf das logfile

[andig]

Erstmal besteht die Lösung darin, ein passendes Regelintervall einzustellen- größer als die Totzeit. Nicht umsonst gibt es <30s eine Warnung.

Das Überschwingen kommt daher, dass zwischen echten Messungen die site power als konstant angenommen wird.

Es wird in jedem Intervall gemessen. Liefert das PowerOpti keine aktuellen Daten? Oder stark verzögert? Dann ist das als Gridmeter ungeeignet.

Dieses Überschwingen könnte verhindert werden, wenn während der Totzeit eine virtuelle site power verwendet wird.

Das wäre nicht sinnvoll, da es auch beliebig langsame Wallboxen und Fahrzeuge gibt, ebenso wie Speicher die schnarchlangsam reagieren.

EVCC weiß ja, dass mehr Leistung abgerufen wird und könnte das einrechnen.

Das ist ein spezifisches Problem Deiner Systems (falls es am PowerOpti liegt). Du kannst das durch ein Custom meter ersetzen und diesem beliebige simulierte Werte unterschieben.

Soweit ich das "Problem" verstanden habe existiert es sonst in evcc nicht. Voraussetzung sind gültige Messwerte.

[fk8-qvy5]

Erstmal besteht die Lösung darin, ein passendes Regelintervall einzustellen- größer als die Totzeit. Nicht umsonst gibt es <30s eine Warnung

Das Ist richtig und funktioniert auch. Die kurze Regelzeit habe ich gewählt um das Verbesserungspotential zu verdeutlichen

Es wird in jedem Intervall gemessen. Liefert das PowerOpti keine aktuellen Daten? Oder stark verzögert? Dann ist das als Gridmeter ungeeignet.

Ein schnelleres Gridmeter wäre in jedem Fall besser. Das von mir vorgeschlagene Verfahren würde aber den Nachteil eines langsamen Gridmeters minimieren. Schnelle Gridmeter würden weiterhin ihre Vorteile ausspielen

Soweit ich das "Problem" verstanden habe existiert es sonst in evcc nicht. Voraussetzung sind gültige Messwerte.

Man sieht, dass bereits in der Sekunde nach Verstellung eine neue site power und eine neue pv power gebildet wird. Eine Sekunde wird doch auch bei schnellen grid meters nicht ausreichen oder?

Das wäre nicht sinnvoll, da es auch beliebig langsame Wallboxen und Fahrzeuge gibt, ebenso wie Speicher die schnarchlangsam reagieren.

Das würde zumindest nicht schaden, weil die Wirkung einer Verstellung in jedem Fall erst gemessen werden soll, bevor wieder verstellt wird.

Es gibt eine stabile Lösung, indem man die Regelzeit verlängert. Daher würde ich nicht von einem Problem sondern von einer signifikanten Verbesserung sprechen. Das System wäre robuster über den Parameterbereich aller Komponenten.
Man könnte auf den 30s-Hinweis verzichten und würde höhere Solarstromanteile erreichen.
.
Das finde ich als Regelungstechniker gut und beteilige mich gern.

Unabhängig davon würde ich in meinem setup auch Komponenten tauschen. Welches IR-Stromzähler-Auge ist denn hier schneller als der Poweropti und wird vielleicht direkt im lokalen Netz ausgelesen und nicht erst über den entfernten Server?

[StefanSchoof]

Hier gab es mal eine ähnliche Diskussion: #8292

[RTTTC]

Also, it is incorrect to assume that PV power is "constant" - I see most variations on my system happens with PV , and not consumption. On a cloudy day PV often changes from 5kW to 23kW and back again.. And BTW with right equipment/interval evcc handles that nicely ;)

[fk8-qvy5]

Correct. But PV is not effected by closed Loop and does not contribute to Control oscillation

[RTTTC]

Exactly. Your whole original idea is incorrect.

The solution is to either increase interval to be double of the time that it takes to read your slowest control component or if that is extremely long time - install a faster grid meter - perhaps a shelly device?

[fk8-qvy5]

Exactly. Your whole original idea is incorrect.
take into account to be wrong. But the solution creates more testing effort, therefore hardware adaption might be the easier way.

install a faster grid meter
that approach definetly helps.

I asked powerfox and they promised to provide local access to the meter within a couple of weeks. Then it should no longer be a problem.

I may then ask for adapting the poweropti template.

Thanks a lot for all contributions

[VolkerK62]

I asked powerfox and they promised to provide local access to the meter within a couple of weeks.

Nicht enttäuscht sein ....
Bis Sep 2023 war der lokale Abruf möglich. Dann wurde, angeblich wegen Sicherheitsbedenken, diese Möglichkeit entzogen. Aufgrund der Beschwerden hieß es dann, es solle schnell wieder ermöglicht werden.

[schmecklecker137]

Powerfox/poweropti hat immer eine sog. Delay, weil die Daten von Lokal in die Cloud bei Powerfox transferiert werden.
Dann kommt ja noch die Zeitspanne/-Intervall für den Abruf (aus der Cloud) von evcc dazu.
Der Wunsch die daten vom Poweropti direkt abzurufen wird wohl nicht kommen. Ich habe mittels Portscan etc versucht eine Tür zu finden, um auf dem Gadget Fuß zu fassen; keine Chance.

D.h. mit einem lokalen Meter geht es, denke ich, schneller. Kann das demnächst prüfen, denn dann habe ich den EM24 Ethernet am Start und nehme das Poweropti aus dem Betrieb.