Chtěl bych Vám představit moji FVE a systém jejího monitoringu.
Samotná FVE je běžná hybridní elektrárna postavená na 8kW střídači Goodwe GW 08K-ET, 11ti panelech Axitec AC-400MH/144S (400Wp) s celkovým výkonem 4,4kWp a s high voltage bateriovým úložištěm 9,6 kWh, 4x Pylontech H48050 s BMS Pylontech SC0500A-. Protože moje podmínky na střeše nejsou ideální, hlavně kvůli stínícím sousedům, jsou panely vybaveny optimalizací Tigo (11x Optimization (TS4-O), 1x Cloud Connect Advanced (CCA), 1x Tigo Access Point (TAP).
Střídač Goodwe je připojen přes Wifi k internetu a pravidelně komunikuje svoje data na Goodwe SEMS portál, kde jsou k dispozici ve formě grafů a reportů.
Tigo CCA komunikuje přes Wifi na tigoenergy.com a opět je možné se data, za omezenou dobu zpět, podívat.
Od začátku jsem věděl, že mi SEMS portál a TigoEnergy.com nebude stačit.
Tak jsem pro monitoring vybudoval a pilotuji následující sestavu.
schema.png
Celý monitoring systém běží na Raspberry PI 4 (Raspbian).
Používám IOTStack
https://github.com/gcgarner/IOTstack , který na pár kliknutí nainstaluje Docker a jednotlivé containery
- Grafana – aplikace pro prezentaci dat
- InfluxDb – time series databáze pro ukládání naměřených dat
- NodeRed – orchestrační middleware
- Mosquitto – MQTT server pro komunikaci s monitoring agenty
Zdroje dat pro monitoring jsou čtyři
- Goodwe Invertor
- TigoEnergry.com
- BMS SC0500A
- Goodwe SEMS portál
Goodwe Invertor je integrován pomocí ESP32 Goodwe Monitoru, což je jednoduché zařízení postavené na chipu ESP32 a RS485 UART konvertoru, které jsem pro tento účel postavil.
Zařízení je přímo na DIN liště v rozvaděči FVE v krabičce vytištěné na míru na 3D tiskárně.
gwmonitor.png
ESP32 Goodwe Monitor přes RS485 protokol načítá v 5ti sekundových intervalech data z Invertoru a posílá je protokolem MQTT do Mosquitto MQTT serveru. Odtud je bere NodeRed flow a vkládá do InfluxDb.
Invertor poskytuje stovky datových položek o své konfiguraci a provozu. Jsou to například: napětí panelů, proud panelů, výkon z panelů, napětí na BMS, proud BMS, výkon odebíraný/vkládaný do BMS, výroba invertoru do gridu a backup smyčky, po fázích napětí, proud, výkon.
Pak to jsou informace ze měřiče spotřeby za elektroměrem tj. přetoky z/do sítě a opět napětí, proud výkon po fázích. Dále poskytuje data jako jsou stavy invertoru, BMS a kumulovaná data za den a celkový provoz. Jsou však data, které by poskytovat měl, ale neposkytuje – teploty v invertoru, power faktory a jalové složky.
Po zhruba dvou měsících provozu jsem se stabilitou rozhraní spokojen.
TigoEnergry.comTigo CCA podle mých informací nelze kontaktovat přímo (kabelem nebo přes Wifi). CCA posílá data pravidelně na TigoEnergy portál, kde jsou data po omezenou dobu dostupná na jejich webu a nebo přes REST API. Data jsou k dispozici cca v minutových intervalech pro jednotlivé panely.
Je k dispozici napětí panelu, proud panelu, výkon panelu. API Funguje spolehlivě. Data jsou k dispozici s cca 20minutovým zpožděním. Data vyčítá a do InfluxDb vkládá NodeRed flow.
BMS SC0500AS BMS komunikuji přes RS232 rozhraní textové konzole, protože se mi nepodařilo sehnat specifikaci pro RS485 rozhraní. Textová konzole obsahuje kompletní data o provozu celé sestavy, jednotlivých jednotek a dokonce i jednotlivých buněk (cells) baterií. Jednotky (krabice, unit) mám 4 a každá má 15 cells.
Celkem tedy mám grafy i pro 60 cells. Je k dispozici napětí, proud, teplota, SOC, minima, maxima atd. Data čtu každých 10 sekund. Rozhraní provozuji asi týden a funguje zatím OK.
Integraci zajišťuje Raspberry PI Zero Monitor, což je klasické RPI Zero a jednoduchý python script, protože se mi nechtělo psát parser na tu textovou konzoli v C.
Goodwe SEMS portálGoodwe SEMS portál potřebuji jen kvůli jedné hodnotě, kterou se mi nepodařilo z Invertoru přímo získat a to je teplota Invertoru. Integrace je přes SEMS portál API přímo z NodeRed flow.
BrowserData si zobrazuji v Browseru přímo v aplikaci Grafana, kde mám připravenou spoustu grafů, které se dívají na provoz FVE z různých pohledů. Viz dále.
Kitchen monitorDruhým klientem je tzv. „Kitchen monitor“, což je krabička postavená na M5Stack Core Basic. Mimochodem velmi šikovný systém modulů postavených na ESP32.
Jak název napovídá, je Kitchen monitor umístěn v kuchyni a poskytuje několik obrazovek pohledů na provoz FVE pro operativní kvalifikovaná rozhodnutí obslužného personálu domácích spotřebičů, tj. jestli je již čas zapnout pračku, myčku atd.
Data a jejich využitíCílem celého výše popsaného šelmostroje je zajištění dat a jejich využití pro různé pohledy na provoz FVE.
Grafana umožňuje vytvářet velice rychle a efektivně dashboardy a do nich přidávat jednotlivé grafy.
Přidání nového grafu je otázkou několika desítek sekund. Libovolné časové řezy jsou obrovskou výhodou kombinace Grafana – InfluxDb.
Následuje ukázka vybraných grafů.
Hlavní Dashboard:
dashboard.png
FVE Overview - aneb jeden den mé elektrárny (spotřeba, panely, baterie, přetoky a stav baterie)
chart1.png
To stejné, jen s výřezem - ranní rychlovarná konvice a následně topinkovač. Na rozdíl od grafů ze SEMS portálu je vidět, jak invertor pracuje a jak dlouho mu trvá pokrýt spotřebu z baterií.
chart2.png
Vývoj energií za den
chart3.png
Přetoky za den
chart4.png
Domácí spotřeba po fázích za den (zelná fáze je mrazák, který se spíná a vypíná).
chart5.png
Energie za 50 dní (1.7 došlo k povolení přetoků)
chart6.png
Panely:
chart7.png
chart8.png
Battery management:
chart9.png
chart10.png
Nemáte oprávnění prohlížet přiložené soubory.