FHEM/fhem-mirror
2
0
Fork 0
mirror of https://github.com/fhem/fhem-mirror.git synced 2025-03-04 11:26:55 +00:00
Code Issues Releases Wiki Activity

76_SolarForecast.pm: contrib 0.6.0

Browse Source 
git-svn-id: https://svn.fhem.de/fhem/trunk@23627 2b470e98-0d58-463d-a4d8-8e2adae1ed80
This commit is contained in:
nasseeder1 2021-01-27 17:02:18 +00:00
parent c30eea3159
commit 1af9f6642d
1 changed files with 44 additions and 132 deletions
Show Stats Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

174
fhem/contrib/DS_Starter/76_SolarForecast.pm
View File

@ -116,6 +116,7 @@ BEGIN {
# Versions History intern # Versions History intern
my %vNotesIntern = ( my %vNotesIntern = (
"0.6.0" => "27.01.2021 change calcPVforecast from formula 1 to formula 2 ",
"0.5.0" => "25.01.2021 add multistring support, add reset inverterStrings ", "0.5.0" => "25.01.2021 add multistring support, add reset inverterStrings ",
"0.4.0" => "24.01.2021 setter moduleDirection, add Area factor to calcPVforecast, add reset pvCorrection ", "0.4.0" => "24.01.2021 setter moduleDirection, add Area factor to calcPVforecast, add reset pvCorrection ",
"0.3.0" => "21.01.2021 add cloud correction, add rain correction, add reset pvHistory, setter writeHistory ", "0.3.0" => "21.01.2021 add cloud correction, add rain correction, add reset pvHistory, setter writeHistory ",
@ -127,9 +128,7 @@ my %vNotesIntern = (
my %hset = ( # Hash der Set-Funktion my %hset = ( # Hash der Set-Funktion
currentForecastDev => { fn => \&_setcurrentForecastDev }, currentForecastDev => { fn => \&_setcurrentForecastDev },
moduleArea => { fn => \&_setmoduleArea }, modulePeakString => { fn => \&_setmodulePeakString },
moduleEfficiency => { fn => \&_setmoduleEfficiency },
inverterEfficiency => { fn => \&_setinverterEfficiency },
inverterStrings => { fn => \&_setinverterStrings }, inverterStrings => { fn => \&_setinverterStrings },
currentInverterDev => { fn => \&_setinverterDevice }, currentInverterDev => { fn => \&_setinverterDevice },
currentMeterDev => { fn => \&_setmeterDevice }, currentMeterDev => { fn => \&_setmeterDevice },
@ -450,10 +449,8 @@ sub Set {
"currentForecastDev:$fcd ". "currentForecastDev:$fcd ".
"currentInverterDev:textField-long ". "currentInverterDev:textField-long ".
"currentMeterDev:textField-long ". "currentMeterDev:textField-long ".
"inverterEfficiency ".
"inverterStrings ". "inverterStrings ".
"moduleArea ". "modulePeakString ".
"moduleEfficiency ".
"moduleTiltAngle ". "moduleTiltAngle ".
"moduleDirection ". "moduleDirection ".
"pvCorrectionFactor_Auto:on,off ". "pvCorrectionFactor_Auto:on,off ".
@ -576,60 +573,29 @@ return;
} }
################################################################ ################################################################
# Setter moduleArea # Setter modulePeakString
################################################################ ################################################################
sub _setmoduleArea { ## no critic "not used" sub _setmodulePeakString { ## no critic "not used"
my $paref = shift; my $paref = shift;
my $hash = $paref->{hash}; my $hash = $paref->{hash};
my $name = $paref->{name}; my $name = $paref->{name};
my $arg = $paref->{arg} // return qq{no PV module area specified}; my $arg = $paref->{arg} // return qq{no PV module peak specified};
$arg =~ s/,/./xg; $arg =~ s/,/./xg;
my ($a,$h) = parseParams ($arg); my ($a,$h) = parseParams ($arg);
if(!keys %$h) { if(!keys %$h) {
return qq{The provided PV module area has wrong format}; return qq{The provided PV module peak has wrong format};
} }
while (my ($key, $value) = each %$h) { while (my ($key, $value) = each %$h) {
if($value !~ /[0-9.]/x) { if($value !~ /[0-9.]/x) {
return qq{The module area of "$key" must be specified by numbers and optionally with decimal places}; return qq{The module peak of "$key" must be specified by numbers and optionally with decimal places};
} }
} }
readingsSingleUpdate($hash, "moduleArea", $arg, 1); readingsSingleUpdate($hash, "modulePeakString", $arg, 1);
my $ret = createStringConfig ($hash);
return $ret if($ret);
return;
}
################################################################
# Setter moduleEfficiency
################################################################
sub _setmoduleEfficiency { ## no critic "not used"
my $paref = shift;
my $hash = $paref->{hash};
my $name = $paref->{name};
my $arg = $paref->{arg} // return qq{no PV module efficiency specified};
my ($a,$h) = parseParams ($arg);
if(!keys %$h) {
return qq{The provided PV module efficiency has wrong format};
}
$arg =~ s/,/./xg;
while (my ($key, $value) = each %$h) {
if($value !~ /[0-9.]/x) {
return qq{The module efficiency of "$key" must be specified by numbers and optionally with decimal places};
}
}
readingsSingleUpdate($hash, "moduleEfficiency", $arg, 1);
my $ret = createStringConfig ($hash); my $ret = createStringConfig ($hash);
return $ret if($ret); return $ret if($ret);
@ -699,26 +665,6 @@ sub _setmoduleDirection { ## no critic "not used"
return; return;
} }
################################################################
# Setter inverterEfficiency
################################################################
sub _setinverterEfficiency { ## no critic "not used"
my $paref = shift;
my $hash = $paref->{hash};
my $name = $paref->{name};
my $prop = $paref->{prop} // return qq{no inverter efficiency specified};
if($prop !~ /[0-9,.]/x) {
return qq{The inverter efficiency must be specified by numbers and optionally with decimal places};
}
$prop =~ s/,/./x;
readingsSingleUpdate($hash, "inverterEfficiency", $prop, 1);
return;
}
################################################################ ################################################################
# Setter pvCorrectionFactor # Setter pvCorrectionFactor
################################################################ ################################################################
@ -1114,27 +1060,15 @@ sub createStringConfig { ## no critic "not used"
} }
} }
my $area = ReadingsVal ($name, "moduleArea", ""); # Modul Fläche für jeden Stringbezeichner my $peak = ReadingsVal ($name, "modulePeakString", ""); # kWp für jeden Stringbezeichner
my ($aa,$ha) = parseParams ($area); my ($aa,$ha) = parseParams ($peak);
while (my ($key, $value) = each %$ha) { while (my ($key, $value) = each %$ha) {
if ($key ~~ @istrings) { if ($key ~~ @istrings) {
$data{$type}{$name}{strings}{"$key"}{area} = $value; $data{$type}{$name}{strings}{"$key"}{peak} = $value;
} }
else { else {
return qq{Check "moduleArea" -> the stringname "$key" is not defined as valid string in reading "inverterStrings"}; return qq{Check "modulePeakString" -> the stringname "$key" is not defined as valid string in reading "inverterStrings"};
}
}
my $effi = ReadingsVal ($name, "moduleEfficiency", ""); # Modul Effizienz für jeden Stringbezeichner
my ($ae,$he) = parseParams ($effi);
while (my ($key, $value) = each %$he) {
if ($key ~~ @istrings) {
$data{$type}{$name}{strings}{"$key"}{effi} = $value;
}
else {
return qq{Check "moduleEfficiency" -> the stringname "$key" is not defined as valid string in reading "inverterStrings"};
} }
} }
@ -1151,7 +1085,7 @@ sub createStringConfig { ## no critic "not used"
} }
if(!keys %{$data{$type}{$name}{strings}}) { if(!keys %{$data{$type}{$name}{strings}}) {
return qq{The string configuration is empty.\nPlease check the settings of inverterStrings, moduleArea, moduleDirection, moduleTiltAngle, moduleEfficiency}; return qq{The string configuration is empty.\nPlease check the settings of inverterStrings, modulePeakString, moduleDirection, moduleTiltAngle};
} }
my @sca = keys %{$data{$type}{$name}{strings}}; # Gegencheck ob nicht mehr Strings in inverterStrings enthalten sind als eigentlich verwendet my @sca = keys %{$data{$type}{$name}{strings}}; # Gegencheck ob nicht mehr Strings in inverterStrings enthalten sind als eigentlich verwendet
@ -1580,12 +1514,11 @@ sub forecastGraphic {
my $pv0 = ReadingsNum ($name, "ThisHour_PVforecast", undef); my $pv0 = ReadingsNum ($name, "ThisHour_PVforecast", undef);
my $is = ReadingsVal ($name, "inverterStrings", undef); # String Konfig my $is = ReadingsVal ($name, "inverterStrings", undef); # String Konfig
my $ma = ReadingsVal ($name, "moduleArea", undef); # Modulfläche Konfig my $peak = ReadingsVal ($name, "modulePeakString", undef); # String Peak
my $dir = ReadingsVal ($name, "moduleDirection", undef); # Modulausrichtung Konfig my $dir = ReadingsVal ($name, "moduleDirection", undef); # Modulausrichtung Konfig
my $ta = ReadingsVal ($name, "moduleTiltAngle", undef); # Modul Neigungswinkel Konfig my $ta = ReadingsVal ($name, "moduleTiltAngle", undef); # Modul Neigungswinkel Konfig
my $eff = ReadingsVal ($name, "moduleEfficiency", undef); # Modul Effizienz Konfig
if(!$is || !$fcdev || !$ma || !defined $pv0 || !$dir || !$ta || !$eff) { if(!$is || !$fcdev || !$indev || !$peak || !defined $pv0 || !$dir || !$ta) {
my $link = qq{<a href="/fhem?detail=$name">$name</a>}; my $link = qq{<a href="/fhem?detail=$name">$name</a>};
$height = AttrNum($name, 'beamHeight', 200); $height = AttrNum($name, 'beamHeight', 200);
$ret .= "<table class='roomoverview'>"; $ret .= "<table class='roomoverview'>";
@ -1601,11 +1534,8 @@ sub forecastGraphic {
elsif(!$is) { elsif(!$is) {
$ret .= qq{Please define all of your used string names with "set $link inverterStrings".}; $ret .= qq{Please define all of your used string names with "set $link inverterStrings".};
} }
elsif(!$ma) { elsif(!$peak) {
$ret .= qq{Please specify the total module area with "set $link moduleArea"}; $ret .= qq{Please specify the total module peak with "set $link modulePeakString"};
}
elsif(!$eff) {
$ret .= qq{Please specify the module efficiency with "set $link moduleEfficiency"};
} }
elsif(!$dir) { elsif(!$dir) {
$ret .= qq{Please specify the module direction with "set $link moduleDirection"}; $ret .= qq{Please specify the module direction with "set $link moduleDirection"};
@ -2413,20 +2343,28 @@ return @aneeded;
################################################################################################## ##################################################################################################
# PV Forecast Rad1h in kWh / Wh # PV Forecast Rad1h in kWh / Wh
# Für die Umrechnung in einen kWh/Wh-Wert benötigt man einen entsprechenden Faktorwert: # Berechnung nach Formel 1 aus http://www.ing-büro-junge.de/html/photovoltaik.html:
# #
# * Faktor für Umwandlung kJ in kWh: 0.00027778 # * Faktor für Umwandlung kJ in kWh: 0.00027778
# * Eigene Modulfläche in qm z.B.: 31,04 # * Eigene Modulfläche in qm z.B.: 31,04
# * Wirkungsgrad der Module in % z.B.: 16,52 # * Wirkungsgrad der Module in % z.B.: 16,52
# * Wirkungsgrad WR in % z.B.: 98,3 # * Wirkungsgrad WR in % z.B.: 98,3
# * Korrekturwerte wegen Ausrichtung/Verschattung: 83% wegen Ost/West und Schatten (Iteration) # * Korrekturwerte wegen Ausrichtung/Verschattung etc.
# #
# Die Formel wäre dann: # Die Formel wäre dann:
# Ertrag in kWh = Rad1h * 0.00027778 * 31,04 qm * 16,52% * 98,3% * 100% # Ertrag in Wh = Rad1h * 0.00027778 * 31,04 qm * 16,52% * 98,3% * 100% * 1000
# #
# Damit ergibt sich ein Umrechnungsfaktor von: 0,00140019 für kWh / 1,40019 für Wh # Berechnung nach Formel 2 aus http://www.ing-büro-junge.de/html/photovoltaik.html:
# #
# Bei einem Rad1h-Wert von 500 ergibt dies bei mir also 0,700095 kWh / 700,095 Wh # * Globalstrahlung: G = kJ / m2
# * Korrektur mit Flächenfaktor f: Gk = G * f
# * Globalstrahlung (STC): 1 kW/m2
# * Peak Leistung String (kWp): Pnenn = x kW
# * Performance Ratio: PR (typisch 0,85 bis 0,9)
# * weitere Korrekturwerte für Regen, Wolken etc.: Korr
#
# pv (kWh) = G * f * 0.00027778 (kWh/m2) / 1 kW/m2 * Pnenn (kW) * PR * Korr
# pv (Wh) = G * f * 0.00027778 (kWh/m2) / 1 kW/m2 * Pnenn (kW) * PR * Korr * 1000
# #
# Die Abhängigkeit der Strahlungsleistung der Sonnenenergie nach Wetterlage und Jahreszeit ist # Die Abhängigkeit der Strahlungsleistung der Sonnenenergie nach Wetterlage und Jahreszeit ist
# hier beschrieben: # hier beschrieben:
@ -2435,8 +2373,6 @@ return @aneeded;
# !!! PV Berechnungsgrundlagen !!! # !!! PV Berechnungsgrundlagen !!!
# https://www.energie-experten.org/erneuerbare-energien/photovoltaik/planung/ertrag # https://www.energie-experten.org/erneuerbare-energien/photovoltaik/planung/ertrag
# http://www.ing-büro-junge.de/html/photovoltaik.html # http://www.ing-büro-junge.de/html/photovoltaik.html
# -> es wird die Berechnung nach Formel 1 aus http://www.ing-büro-junge.de/html/photovoltaik.html
# verwendet
# #
################################################################################################## ##################################################################################################
sub calcPVforecast { sub calcPVforecast {
@ -2447,6 +2383,7 @@ sub calcPVforecast {
my $hash = $defs{$name}; my $hash = $defs{$name};
my $type = $hash->{TYPE}; my $type = $hash->{TYPE};
my $stch = $data{$type}{$name}{strings}; # String Configuration Hash my $stch = $data{$type}{$name}{strings}; # String Configuration Hash
my $pr = 1.0; # Performance Ratio (PR)
my @strings = sort keys %{$stch}; my @strings = sort keys %{$stch};
@ -2457,31 +2394,29 @@ sub calcPVforecast {
my $rcf = 1 - (($rainprob - $rain_base) * $rainslope / 100); # Rain Correction Faktor mit Steilheit my $rcf = 1 - (($rainprob - $rain_base) * $rainslope / 100); # Rain Correction Faktor mit Steilheit
my $kw = AttrVal ($name, 'Wh/kWh', 'Wh'); my $kw = AttrVal ($name, 'Wh/kWh', 'Wh');
my $ie = ReadingsNum ($name, "inverterEfficiency", $definve ); # Solar Inverter Wirkungsgrad (%)
my $hc = ReadingsNum ($name, "pvCorrectionFactor_".sprintf("%02d",$fh), 1 ); # Korrekturfaktor für die Stunde des Tages my $hc = ReadingsNum ($name, "pvCorrectionFactor_".sprintf("%02d",$fh), 1 ); # Korrekturfaktor für die Stunde des Tages
my $pvsum = 0; my $pvsum = 0;
for my $st (@strings) { # für jeden String der Config .. for my $st (@strings) { # für jeden String der Config ..
my $ma = $stch->{"$st"}{area}; # Solar Modulfläche String my $peak = $stch->{"$st"}{peak}; # String Peak (kWp)
my $ta = $stch->{"$st"}{tilt}; # Neigungswinkel Solarmodule my $ta = $stch->{"$st"}{tilt}; # Neigungswinkel Solarmodule
my $moddir = $stch->{"$st"}{dir}; # Ausrichtung der Solarmodule my $moddir = $stch->{"$st"}{dir}; # Ausrichtung der Solarmodule
my $me = $stch->{"$st"}{effi}; # Solar Modul Wirkungsgrad (%)
my $af = $hff{$ta}{$moddir} / 100; # Flächenfaktor: http://www.ing-büro-junge.de/html/photovoltaik.html my $af = $hff{$ta}{$moddir} / 100; # Flächenfaktor: http://www.ing-büro-junge.de/html/photovoltaik.html
$hc = 1 if(1*$hc == 0); $hc = 1 if(1*$hc == 0);
my $pv = sprintf "%.1f", ($rad * $kJtokWh * $ma * $af * $me/100 * $ie/100 * $hc * $ccf * $rcf * 1000);
# pv (Wh) = G * f * 0.00027778 (kWh/m2) / 1 kW/m2 * Pnenn (kW) * PR * Korr * 1000
my $pv = sprintf "%.1f", ($rad * $af * $kJtokWh * $peak * $pr * $hc * $ccf * $rcf * 1000);
my $lh = { # Log-Hash zur Ausgabe my $lh = { # Log-Hash zur Ausgabe
"moduleDirection" => $moddir, "moduleDirection" => $moddir,
"moduleArea" => $ma, "modulePeakString" => $peak,
"moduleTiltAngle" => $ta, "moduleTiltAngle" => $ta,
"Area factor" => $af, "Area factor" => $af,
"Cloudfactor" => $ccf, "Cloudfactor" => $ccf,
"Rainfactor" => $rcf, "Rainfactor" => $rcf,
"pvCorrectionFactor" => $hc, "pvCorrectionFactor" => $hc,
"moduleEfficiency" => $me/100,
"inverterEfficiency" => $ie/100,
"Radiation" => $rad, "Radiation" => $rad,
"Factor kJ to kWh" => $kJtokWh, "Factor kJ to kWh" => $kJtokWh,
"PV generation (Wh)" => $pv "PV generation (Wh)" => $pv
@ -2733,12 +2668,12 @@ sub checkStringConfig {
my $cf = 0; my $cf = 0;
for my $sn (sort keys %{$stch}) { for my $sn (sort keys %{$stch}) {
my $sp = $sn." => ".$sub->($sn)."\n"; my $sp = $sn." => ".$sub->($sn)."\n";
$cf = 1 if($sp !~ /area.*?dir.*?effi.*?tilt/x); # Test Vollständigkeit: z.B. Ostlage => area: 31.04, dir: E, effi: 16.52, tilt: 30 $cf = 1 if($sp !~ /dir.*?peak.*?tilt/x); # Test Vollständigkeit: z.B. Süddach => dir: S, peak: 5.13, tilt: 45
$sc .= $sp; $sc .= $sp;
} }
if($cf) { if($cf) {
$sc .= "\n\nOh no &#128577, your string configuration is inconsistent.\nPlease check the settings of moduleArea, moduleDirection, moduleEfficiency, moduleTiltAngle !"; $sc .= "\n\nOh no &#128577, your string configuration is inconsistent.\nPlease check the settings of modulePeakString, moduleDirection, moduleTiltAngle !";
} }
else { else {
$sc .= "\n\nCongratulations &#128522, your string configuration checked without found errors !"; $sc .= "\n\nCongratulations &#128522, your string configuration checked without found errors !";
@ -3007,15 +2942,6 @@ werden weitere SolarForecast Devices zugeordnet.
</ul> </ul>
<br> <br>
<ul>
<a name="inverterEfficiency"></a>
<li><b>inverterEfficiency &lt;Zahl&gt; </b> <br>
Wirkungsgrad des Wechselrichters (currentInverterDev) in % laut Herstellerangabe. <br>
(default: 98.3)
</li>
</ul>
<br>
<ul> <ul>
<a name="inverterStrings"></a> <a name="inverterStrings"></a>
<li><b>inverterStrings &lt;Stringname1&gt;[,&lt;Stringname2&gt;,&lt;Stringname3&gt;,...] </b> <br> <li><b>inverterStrings &lt;Stringname1&gt;[,&lt;Stringname2&gt;,&lt;Stringname3&gt;,...] </b> <br>
@ -3031,14 +2957,14 @@ werden weitere SolarForecast Devices zugeordnet.
<br> <br>
<ul> <ul>
<a name="moduleArea"></a> <a name="modulePeakString"></a>
<li><b>moduleArea &lt;Stringname1&gt;=&lt;Fläche&gt; [&lt;Stringname2&gt;=&lt;Fläche&gt; &lt;Stringname3&gt;=&lt;Fläche&gt; ...] </b> <br> <li><b>modulePeakString &lt;Stringname1&gt;=&lt;Peak&gt; [&lt;Stringname2&gt;=&lt;Peak&gt; &lt;Stringname3&gt;=&lt;Peak&gt; ...] </b> <br>
Gesamte an dem String "StringnameX" installierte Solarmodulfläche in qm. Der Stringname ist ein Schlüsselwert des Die Peakleistung des Strings "StringnameX" in kWp. Der Stringname ist ein Schlüsselwert des
Readings <b>inverterStrings</b>. <br><br> Readings <b>inverterStrings</b>. <br><br>
<ul> <ul>
<b>Beispiel: </b> <br> <b>Beispiel: </b> <br>
set &lt;name&gt; moduleArea Ostdach=31.04 Südgarage=20 S3=32.05 <br> set &lt;name&gt; modulePeakString Ostdach=5.1 Südgarage=2.0 S3=7.2 <br>
</ul> </ul>
</li> </li>
</ul> </ul>
@ -3074,20 +3000,6 @@ werden weitere SolarForecast Devices zugeordnet.
</ul> </ul>
<br> <br>
<ul>
<a name="moduleEfficiency"></a>
<li><b>moduleEfficiency &lt;Stringname1&gt;=&lt;Eff&gt; [&lt;Stringname2&gt;=&lt;Eff&gt; &lt;Stringname3&gt;=&lt;Eff&gt; ...] </b> <br>
Wirkungsgrad der Solarmodule im String "StringnameX" laut Herstellerangabe in %. Der Stringname ist ein Schlüsselwert des
Readings <b>inverterStrings</b>. <br><br>
<ul>
<b>Beispiel: </b> <br>
set &lt;name&gt; moduleEfficiency Ostdach=16.52 Südgarage=16.52 S3=16.52 <br>
</ul>
</li>
</ul>
<br>
<ul> <ul>
<a name="moduleTiltAngle"></a> <a name="moduleTiltAngle"></a>
<li><b>moduleTiltAngle &lt;Stringname1&gt;=&lt;Winkel&gt; [&lt;Stringname2&gt;=&lt;Winkel&gt; &lt;Stringname3&gt;=&lt;Winkel&gt; ...] </b> <br> <li><b>moduleTiltAngle &lt;Stringname1&gt;=&lt;Winkel&gt; [&lt;Stringname2&gt;=&lt;Winkel&gt; &lt;Stringname3&gt;=&lt;Winkel&gt; ...] </b> <br>