Xin lỗi, trình duyệt của bạn không hỗ trợ JavaScript!
Đăng nhập

Giới thiệu về trình mô phỏng

Repository: IAMMETER-simulator

Hãy cho chúng tôi biết suy nghĩ của bạn tại đây Tích hợp một công tơ điện 3 pha ảo (mã nguồn mở) vào HA, sử dụng nó để tối ưu hóa hệ thống điện mặt trời của bạn

Lời mở đầu

Ý tưởng khiến chúng tôi bắt đầu phát triển trình mô phỏng này xuất phát từ bài viết này https://imeter.club/topic/320

Một khách hàng của chúng tôi cố gắng tối ưu hóa việc sử dụng lượng điện mặt trời dư thừa thông qua Home Assistant. Sử dụng công tơ điện của IAMMETER để giám sát lượng điện mặt trời dư thừa và điều khiển việc sạc Tesla bằng Home Assistant (tận dụng lượng điện mặt trời dư thừa càng nhiều càng tốt).

Chúng tôi cũng muốn tham gia vào dự án này, để cùng nhau tối ưu hóa logic điều khiển. Nhưng hiện tại văn phòng của chúng tôi chưa có Tesla và inverter. Vì vậy chúng tôi đã có một ý tưởng: phát triển một trình mô phỏng để thực hiện những công việc như vậy.

Thông qua trình mô phỏng này, bạn có thể có được một WEM3080T mô phỏng.

Pha A là kết quả đo của đầu ra inverter điện mặt trời (kết quả này có thể được mô phỏng hoàn toàn bởi trình mô phỏng hoặc lấy từ một công tơ điện thực).

Biểu đồ phụ tải được cấu hình trong trình mô phỏng, có nhiều mô hình phụ tải khác nhau (cố định, hẹn giờ, có thể cấu hình).

Sau đó trình mô phỏng sẽ tự động tính toán lượng điện tiêu thụ từ lưới dựa trên kết quả đo điện mặt trời (mô phỏng hoặc thực) và biểu đồ phụ tải (mô phỏng), rồi xuất kết quả ở pha B.

Lắp đặt ảo của trình mô phỏng

Các tính năng nổi bật

Bạn có thể thực hiện những công việc thú vị như sau bằng trình mô phỏng này.

  • Tối ưu hóa chiến lược điều khiển phụ tải của bạn: tạo một biểu đồ phụ tải, thay đổi logic điều khiển của phụ tải và thử tìm ra logic nào có thể đạt được lợi ích tối đa từ hệ thống điện mặt trời của bạn (để cải thiện tỷ lệ tự sử dụng trong hệ thống điện mặt trời của bạn).
  • Dự báo doanh thu điện mặt trời trước khi lắp đặt: mô phỏng đầu ra điện mặt trời, tính toán khoản tiết kiệm và thu nhập điện mặt trời có thể có từ dữ liệu điện mặt trời mô phỏng và dữ liệu tiêu thụ điện thực tế của bạn.

Công tơ điện 3 pha mô phỏng cũng có thể được thêm vào Home Assistant hoặc IAMMETER, giống như phần cứng thực.

image-20221021135930204

Cách hoạt động

Trình mô phỏng được phát triển bằng "ASP.NET Core", đây là mã nguồn mở.

Kho lưu trữ IAMMETER-simulator

Sau khi bạn chạy mã này, nó giả định rằng bạn đã lắp đặt một công tơ điện 3 pha (WEM3080T) theo cách như sau.

Sơ đồ đấu dây trong hệ thống điện mặt trời

Trình mô phỏng cũng hỗ trợ API "monitorjson" giống như công tơ điện 3 pha thực.

Dữ liệu của pha A trong trình mô phỏng có thể đến từ dữ liệu mô phỏng hoàn toàn (bạn có thể đặt công suất tối đa cho inverter mô phỏng), một công tơ điện thực (WEM3080T), hoặc giá trị trả về từ API của một nền tảng nào đó (như PVoutput).

image-20221021102257501

Mô hình phụ tải trong trình mô phỏng này

image-20221021141939391

Mô hình phụ tải được dùng để mô phỏng mức tiêu thụ điện thực, hiện có ba mô hình phụ tải khác nhau được hỗ trợ.

  • Phụ tải có giá trị công suất cố định, có thể bật/tắt thủ công.
  • Giá trị phụ tải trong một khoảng công suất cụ thể, hoạt động trong một khoảng thời gian cố định.
  • Phụ tải có thể được điều khiển bằng API (bật/tắt, hoặc công suất đầu ra cụ thể như bộ sạc Tesla).

Bạn có thể đưa logic điều khiển của riêng mình vào trình mô phỏng này để điều khiển các mô hình phụ tải như vậy. Ví dụ như cho một số phụ tải lớn hoạt động trong khung giờ giá điện thấp, tận dụng lượng điện mặt trời dư thừa càng nhiều càng tốt.

Tất nhiên, việc cung cấp một mô hình phụ tải có thể mô phỏng tình huống thực tế không phải là điều dễ dàng. Sau khi chúng tôi mở mã nguồn này, chúng tôi hy vọng mọi người quan tâm đến dự án này có thể cùng nhau cải thiện mô hình phụ tải, để làm cho nó gần với tình huống thực tế hơn.

Cách dùng 1:sử dụng dữ liệu mô phỏng hoàn toàn trong trình mô phỏng này

Trong cách dùng này, tất cả dữ liệu đều được mô phỏng bởi trình mô phỏng này. Cả đầu ra điện mặt trời và biểu đồ phụ tải đều được mô phỏng theo cài đặt của bạn.

Trình mô phỏng sẽ mô phỏng đầu ra PV và xuất dữ liệu của nó ở pha A. Nó sẽ xuất một biểu đồ phụ tải mô phỏng. Nó sẽ tính toán đầu ra lưới từ dữ liệu PV mô phỏng ở pha A và biểu đồ phụ tải mô phỏng, rồi xuất ở pha B.

Mô phỏng đầu ra điện mặt trời

mô phỏng đầu ra inverter điện mặt trời

Mô phỏng biểu đồ phụ tải

Mô phỏng biểu đồ phụ tải

Đọc dữ liệu từ trình mô phỏng và tích hợp vào Home Assistant

Bạn có thể lấy dữ liệu từ trình mô phỏng bằng chính API ("monitorjson") mà công tơ điện thực hỗ trợ

sử dụng API cục bộ để lấy dữ liệu từ công tơ điện mô phỏng

tích hợp trình mô phỏng vào Home Assistant

Có vẻ như việc tích hợp một công tơ điện mô phỏng vào Home Assistant là không có ý nghĩa, nhưng nó sẽ giúp bạn hiểu rõ trình mô phỏng này, rồi sau đó bạn sẽ sử dụng trình mô phỏng tốt hơn trong cách dùng 2 và cách dùng 3.

Cách dùng 2: sử dụng đầu ra điện mặt trời thực, tìm ra logic điều khiển phụ tải tốt hơn

Chọn nguồn dữ liệu cho pha A trong trình mô phỏng

Hiện tại, nó chỉ hỗ trợ hai giao diện: đọc từ một WEM3080T thực hoặc đọc từ API của IAMMETER

sử dụng đầu ra điện mặt trời thực, tìm ra logic điều khiển phụ tải tốt hơn

Trên thực tế, bất kỳ giao diện nào có chứa dữ liệu đầu ra điện mặt trời (dù đọc từ công tơ thực hay lấy từ API trực tuyến) đều có thể được coi là một nguồn dữ liệu và được thêm vào đây.

Nếu bạn quen thuộc với các giao diện khác, hãy gửi PR cho kho lưu trữ của chúng tôi.

tạo biểu đồ phụ tải

Hãy thử cấu hình một biểu đồ phụ tải trong trình mô phỏng, càng gần với tình huống thực tế của bạn càng tốt.

Sau đó trình mô phỏng sẽ tính toán lượng điện tiêu thụ từ lưới theo công thức này Công suất lưới = công suất đầu ra điện mặt trời - công suất phụ tải Nó cũng sẽ tính toán dữ liệu kWh của lưới (cả điện năng nhập và điện năng xuất) tương ứng.

Trình mô phỏng sẽ xuất kết quả dữ liệu lưới (được tính từ điện mặt trời thực và phụ tải mô phỏng) ở pha B.

Bạn có thể đọc kết quả lưới mô phỏng này bằng API cục bộ "monitorjson", và tích hợp nó vào bất kỳ nền tảng nào mà bạn quen thuộc.

Nếu mô hình phụ tải đủ gần với tình huống thực tế của bạn, nó có thể giúp bạn tìm ra logic (thuật toán) điều khiển tốt nhất. Logic điều khiển này có thể giúp bạn:

  • Cấp điện cho phụ tải bằng lượng điện mặt trời dư thừa càng nhiều càng tốt.

  • Nếu phụ tải không thể được cấp điện bằng điện mặt trời (vào ban đêm), thì hãy cố cấp điện cho nó vào khung giờ giá điện thấp càng nhiều càng tốt.

Tích hợp trình mô phỏng vào Home Assistant để kiểm tra logic điều khiển của bạn

Vui lòng tham khảo

Cách tạo biểu đồ phụ tải và tích hợp nó vào Home Assistant

Tham khảo

Chạy trình mô phỏng này bằng mã nguồn hoặc Docker

Cách tạo biểu đồ phụ tải và tích hợp nó vào Home Assistant

Tích hợp một công tơ điện 3 pha ảo (mã nguồn mở) vào HA, sử dụng nó để tối ưu hóa hệ thống điện mặt trời của bạn

Cách sử dụng công tơ năng lượng Wi-Fi của IAMMETER trong Home Assistant

Lên đầu