FHEM/fhem-mirror
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76_SolarForecast.pm: contrib 0.34.1

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130
fhem/contrib/DS_Starter/76_SolarForecast.pm
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@ -117,6 +117,7 @@ BEGIN {
# Versions History intern # Versions History intern
my %vNotesIntern = ( my %vNotesIntern = (
"0.34.1" => "11.04.2021 further improvement of cloud dependent calculation autocorrection ",
"0.34.0" => "10.04.2021 only hours with the same cloud cover range are considered for pvCorrection, some fixes ", "0.34.0" => "10.04.2021 only hours with the same cloud cover range are considered for pvCorrection, some fixes ",
"0.33.0" => "09.04.2021 new setter currentBatteryDev, bugfix in _transferMeterValues ", "0.33.0" => "09.04.2021 new setter currentBatteryDev, bugfix in _transferMeterValues ",
"0.32.0" => "09.04.2021 currentMeterDev can have: gcon=-gfeedin ", "0.32.0" => "09.04.2021 currentMeterDev can have: gcon=-gfeedin ",
@ -347,7 +348,7 @@ my $defslidenum = 3;
my $pvhcache = $attr{global}{modpath}."/FHEM/FhemUtils/PVH_SolarForecast_"; # Filename-Fragment für PV History (wird mit Devicename ergänzt) my $pvhcache = $attr{global}{modpath}."/FHEM/FhemUtils/PVH_SolarForecast_"; # Filename-Fragment für PV History (wird mit Devicename ergänzt)
my $pvccache = $attr{global}{modpath}."/FHEM/FhemUtils/PVC_SolarForecast_"; # Filename-Fragment für PV Circular (wird mit Devicename ergänzt) my $pvccache = $attr{global}{modpath}."/FHEM/FhemUtils/PVC_SolarForecast_"; # Filename-Fragment für PV Circular (wird mit Devicename ergänzt)
my $calcmaxd = 7; # Anzahl Tage (default) für Durchschnittermittlung zur Vorhersagekorrektur my $calcmaxd = 21; # Anzahl Tage (default) für Durchschnittermittlung zur Vorhersagekorrektur
my @dwdattrmust = qw(Rad1h TTT Neff R101 ww SunUp SunRise SunSet); # Werte die im Attr forecastProperties des DWD_Opendata Devices mindestens gesetzt sein müssen my @dwdattrmust = qw(Rad1h TTT Neff R101 ww SunUp SunRise SunSet); # Werte die im Attr forecastProperties des DWD_Opendata Devices mindestens gesetzt sein müssen
my $whistrepeat = 900; # Wiederholungsintervall Schreiben historische Daten my $whistrepeat = 900; # Wiederholungsintervall Schreiben historische Daten
@ -1590,6 +1591,7 @@ sub _transferDWDForecastValues {
my ($time_str,$epoche); my ($time_str,$epoche);
my $type = $hash->{TYPE}; my $type = $hash->{TYPE};
my $uac = ReadingsVal($name, "pvCorrectionFactor_Auto", "off"); # Auto- oder manuelle Korrektur
my @aneeded = checkdwdattr ($fcname); my @aneeded = checkdwdattr ($fcname);
if (@aneeded) { if (@aneeded) {
@ -1616,6 +1618,7 @@ sub _transferDWDForecastValues {
rad => $rad, rad => $rad,
t => $t, t => $t,
num => $num, num => $num,
uac => $uac,
fh => $fh, fh => $fh,
fd => $fd fd => $fd
}; };
@ -1719,7 +1722,7 @@ sub _transferWeatherValues {
$data{$type}{$name}{circular}{sprintf("%02d",$fh1)}{weatherid} = $wid; $data{$type}{$name}{circular}{sprintf("%02d",$fh1)}{weatherid} = $wid;
$data{$type}{$name}{circular}{sprintf("%02d",$fh1)}{weathertxt} = $txt; $data{$type}{$name}{circular}{sprintf("%02d",$fh1)}{weathertxt} = $txt;
$data{$type}{$name}{circular}{sprintf("%02d",$fh1)}{wcc} = $neff; $data{$type}{$name}{circular}{sprintf("%02d",$fh1)}{wcc} = $neff;
$data{$type}{$name}{circular}{sprintf("%02d",$fh1)}{weatherrainprob} = $r101; $data{$type}{$name}{circular}{sprintf("%02d",$fh1)}{wrp} = $r101;
} }
if($fd == 0 && $fh1) { # WeatherId in pvhistory speichern if($fd == 0 && $fh1) { # WeatherId in pvhistory speichern
@ -3332,6 +3335,7 @@ sub calcPVforecast {
my $name = $paref->{name}; my $name = $paref->{name};
my $rad = $paref->{rad}; # Nominale Strahlung aus DWD Device my $rad = $paref->{rad}; # Nominale Strahlung aus DWD Device
my $num = $paref->{num}; # Nexthour my $num = $paref->{num}; # Nexthour
my $uac = $paref->{uac}; # Nutze Autokorrektur (on/off)
my $t = $paref->{t}; # aktueller Unix Timestamp my $t = $paref->{t}; # aktueller Unix Timestamp
my $fh = $paref->{fh}; my $fh = $paref->{fh};
my $fd = $paref->{fd}; my $fd = $paref->{fd};
@ -3343,18 +3347,30 @@ sub calcPVforecast {
my $chour = strftime "%H", localtime($t+($num*3600)); # aktuelle Stunde my $chour = strftime "%H", localtime($t+($num*3600)); # aktuelle Stunde
my $reld = $fd == 0 ? "today" : $fd == 1 ? "tomorrow" : "unknown"; my $reld = $fd == 0 ? "today" : $fd == 1 ? "tomorrow" : "unknown";
my $pvcorr = ReadingsNum ($name, "pvCorrectionFactor_".sprintf("%02d",$fh+1), 1); # PV Korrekturfaktor (auto oder manuell)
my $hc = $pvcorr; # Voreinstellung RAW-Korrekturfaktor
my $hcfound = "use manual correction factor";
my $clouddamp = AttrVal($name, "cloudFactorDamping", $cldampdef); # prozentuale Berücksichtigung des Bewölkungskorrekturfaktors my $clouddamp = AttrVal($name, "cloudFactorDamping", $cldampdef); # prozentuale Berücksichtigung des Bewölkungskorrekturfaktors
my $raindamp = AttrVal($name, "rainFactorDamping", $rdampdef); # prozentuale Berücksichtigung des Regenkorrekturfaktors my $raindamp = AttrVal($name, "rainFactorDamping", $rdampdef); # prozentuale Berücksichtigung des Regenkorrekturfaktors
my @strings = sort keys %{$stch}; my @strings = sort keys %{$stch};
my $cloudcover = NexthoursVal ($hash, "NextHour".sprintf("%02d",$num), "cloudcover", 0); # effektive Wolkendecke my $cloudcover = NexthoursVal ($hash, "NextHour".sprintf("%02d",$num), "cloudcover", 0); # effektive Wolkendecke nächste Stunde X
my $ccf = 1 - ((($cloudcover - $cloud_base)/100) * $clouddamp/100); # Cloud Correction Faktor mit Steilheit und Fußpunkt my $ccf = 1 - ((($cloudcover - $cloud_base)/100) * $clouddamp/100); # Cloud Correction Faktor mit Steilheit und Fußpunkt
my $range = int ($cloudcover/10); # Range errechnen
my $rainprob = NexthoursVal ($hash, "NextHour".sprintf("%02d",$num), "rainprob", 0); # Niederschlagswahrscheinlichkeit> 0,1 mm während der letzten Stunde my $rainprob = NexthoursVal ($hash, "NextHour".sprintf("%02d",$num), "rainprob", 0); # Niederschlagswahrscheinlichkeit> 0,1 mm während der letzten Stunde
my $rcf = 1 - ((($rainprob - $rain_base)/100) * $raindamp/100); # Rain Correction Faktor mit Steilheit my $rcf = 1 - ((($rainprob - $rain_base)/100) * $raindamp/100); # Rain Correction Faktor mit Steilheit
my $kw = AttrVal ($name, 'Wh/kWh', 'Wh'); ## Ermitteln des relevanten Autokorrekturfaktors
my $hc = ReadingsNum ($name, "pvCorrectionFactor_".sprintf("%02d",$fh+1), 1); # Korrekturfaktor der Stunde des Tages einbeziehen if ($uac eq "on") { # Autokorrektur soll genutzt werden
$hcfound = "yes"; # Status ob Autokorrekturfaktor im Wertevorrat gefunden wurde
$hc = CircularAutokorrVal ($hash, sprintf("%02d",$fh+1), $range, undef); # Korrekturfaktor der Stunde des Tages der entsprechenden Bewölkungsrange
if (!defined $hc) {
$hcfound = "no - use raw correction factor";
$hc = $pvcorr; # nutze RAW-Korrekturfaktor
}
}
my $pvsum = 0; my $pvsum = 0;
@ -3364,7 +3380,6 @@ sub calcPVforecast {
my $moddir = $stch->{"$st"}{dir}; # Ausrichtung der Solarmodule my $moddir = $stch->{"$st"}{dir}; # Ausrichtung der Solarmodule
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);
my $pv = sprintf "%.1f", ($rad * $af * $kJtokWh * $peak * $pr * $hc * $ccf * $rcf * 1000); my $pv = sprintf "%.1f", ($rad * $af * $kJtokWh * $peak * $pr * $hc * $ccf * $rcf * 1000);
@ -3374,6 +3389,8 @@ sub calcPVforecast {
"moduleTiltAngle" => $ta, "moduleTiltAngle" => $ta,
"Area factor" => $af, "Area factor" => $af,
"Cloudcover" => $cloudcover, "Cloudcover" => $cloudcover,
"CloudRange" => $range,
"CloudCorrFoundInStore" => $hcfound,
"CloudFactorDamping" => $clouddamp." %", "CloudFactorDamping" => $clouddamp." %",
"Cloudfactor" => $ccf, "Cloudfactor" => $ccf,
"Rainprob" => $rainprob, "Rainprob" => $rainprob,
@ -3395,6 +3412,7 @@ sub calcPVforecast {
$pvsum += $pv; $pvsum += $pv;
} }
my $kw = AttrVal ($name, 'Wh/kWh', 'Wh');
if($kw eq "Wh") { if($kw eq "Wh") {
$pvsum = int $pvsum; $pvsum = int $pvsum;
} }
@ -3430,9 +3448,8 @@ sub calcVariance {
my $idts = ReadingsTimestamp($name, "currentInverterDev", ""); # Definitionstimestamp des Inverterdevice my $idts = ReadingsTimestamp($name, "currentInverterDev", ""); # Definitionstimestamp des Inverterdevice
return if(!$idts); return if(!$idts);
$idts = timestringToTimestamp ($hash, $idts);
my $t = time; # aktuelle Unix-Zeit $idts = timestringToTimestamp ($hash, $idts);
if($t - $idts < 86400) { if($t - $idts < 86400) {
my $rmh = sprintf "%.1f", ((86400 - ($t - $idts)) / 3600); my $rmh = sprintf "%.1f", ((86400 - ($t - $idts)) / 3600);
@ -3475,7 +3492,6 @@ sub calcVariance {
Log3 ($name, 4, "$name - PV History -> average hour ($h) -> real: $pvval, forecast: $fcval"); Log3 ($name, 4, "$name - PV History -> average hour ($h) -> real: $pvval, forecast: $fcval");
my $factor = sprintf "%.2f", ($pvval / $fcval); # Faktorberechnung: reale PV / Prognose my $factor = sprintf "%.2f", ($pvval / $fcval); # Faktorberechnung: reale PV / Prognose
if(abs($factor - $oldfac) > $maxvar) { if(abs($factor - $oldfac) > $maxvar) {
$factor = sprintf "%.2f", ($factor > $oldfac ? $oldfac + $maxvar : $oldfac - $maxvar); $factor = sprintf "%.2f", ($factor > $oldfac ? $oldfac + $maxvar : $oldfac - $maxvar);
Log3($name, 3, "$name - new limited Variance factor: $factor (old: $oldfac) for hour: $h"); Log3($name, 3, "$name - new limited Variance factor: $factor (old: $oldfac) for hour: $h");
@ -3487,6 +3503,15 @@ sub calcVariance {
push @da, "pvCorrectionFactor_".sprintf("%02d",$h)."<>".$factor." (automatic - old factor: $oldfac, num history days for avg: $anzavg)"; push @da, "pvCorrectionFactor_".sprintf("%02d",$h)."<>".$factor." (automatic - old factor: $oldfac, num history days for avg: $anzavg)";
push @da, "pvCorrectionFactor_".sprintf("%02d",$h)."_autocalc<>done"; push @da, "pvCorrectionFactor_".sprintf("%02d",$h)."_autocalc<>done";
my $chwcc = HistoryVal ($hash, $day, sprintf("%02d",$h), "wcc", undef); # Wolkenbedeckung Tag / Stunde
if(defined $chwcc) {
my $range = int ($chwcc/10); # Range errechnen
my $type = $hash->{TYPE};
Log3($name, 5, "$name - write correction factor into circular Hash: Factor $factor, Hour $h, Range $chwcc");
$data{$type}{$name}{circular}{sprintf("%02d",$h)}{pvcorrf}{$range} = $factor; # Bewölkung Range 0..10 für die jeweilige Stunde als Datenquelle eintragen
}
$paref->{pvcorrf} = $factor; $paref->{pvcorrf} = $factor;
$paref->{nhour} = sprintf("%02d",$h); $paref->{nhour} = sprintf("%02d",$h);
$paref->{histname} = "pvcorrfactor"; $paref->{histname} = "pvcorrfactor";
@ -3541,7 +3566,7 @@ sub calcFromHistory {
return; return;
} }
my $chwcc = HistoryVal ($hash, $day, $hour, "wcc", undef); # Wolkenbedeckung heute Stunde $hour my $chwcc = HistoryVal ($hash, $day, $hour, "wcc", undef); # Wolkenbedeckung Heute & abgefragte Stunde
if(!defined $chwcc) { if(!defined $chwcc) {
Log3 ($name, 4, "$name - Day $day has no cloudiness value set for hour $hour, no past averages can be calculated."); Log3 ($name, 4, "$name - Day $day has no cloudiness value set for hour $hour, no past averages can be calculated.");
@ -3577,7 +3602,7 @@ sub calcFromHistory {
} }
if(!$anzavg) { if(!$anzavg) {
Log3 ($name, 5, "$name - History Average -> all cloudiness ranges were different/not set, no historical averages calculated"); Log3 ($name, 5, "$name - History Average -> all cloudiness ranges were different/not set -> no historical averages calculated");
return; return;
} }
@ -3745,9 +3770,22 @@ sub listDataPool {
my $wid = CircularVal ($hash, $idx, "weatherid", "-"); my $wid = CircularVal ($hash, $idx, "weatherid", "-");
my $wtxt = CircularVal ($hash, $idx, "weathertxt", "-"); my $wtxt = CircularVal ($hash, $idx, "weathertxt", "-");
my $wccv = CircularVal ($hash, $idx, "wcc", "-"); my $wccv = CircularVal ($hash, $idx, "wcc", "-");
my $wrprb = CircularVal ($hash, $idx, "weatherrainprob", "-"); my $wrprb = CircularVal ($hash, $idx, "wrp", "-");
my $pvcorrf = CircularVal ($hash, $idx, "pvcorrf", "-");
my $pvcf;
if(ref $pvcorrf eq "HASH") {
for my $f (sort keys %{$h->{$idx}{pvcorrf}}) {
$pvcf .= " " if($pvcf);
$pvcf .= "$f=".$h->{$idx}{pvcorrf}{$f};
}
}
else {
$pvcf = $pvcorrf;
}
$sq .= "\n" if($sq); $sq .= "\n" if($sq);
$sq .= $idx." => pvforecast: $pvfc, pvreal: $pvrl, gcons: $gcons, gfeedin: $gfeedin, cloudcover: $wccv, rainprob: $wrprb, weatherid: $wid, weathertxt: $wtxt"; $sq .= $idx." => pvfc: $pvfc, pvrl: $pvrl, gcon: $gcons, gfeedin: $gfeedin, wcc: $wccv, wrp: $wrprb, wid: $wid, corr: $pvcf, wtxt: $wtxt";
} }
} }
@ -3954,7 +3992,7 @@ sub createNotifyDev {
return; return;
} }
################################################################ ######################################################################
# Wert des pvhist-Hash zurückliefern # Wert des pvhist-Hash zurückliefern
# Usage: # Usage:
# HistoryVal ($hash, $day, $hod, $key, $def) # HistoryVal ($hash, $day, $hod, $key, $def)
@ -3968,10 +4006,10 @@ return;
# weatherid - Wetter ID # weatherid - Wetter ID
# wcc - Grad der Bewölkung # wcc - Grad der Bewölkung
# wrp - Niederschlagswahrscheinlichkeit # wrp - Niederschlagswahrscheinlichkeit
# pvcorrf - PV Autokorrekturfaktor # pvcorrf - PV Autokorrekturfaktor f. Stunde des Tages
# $def: Defaultwert # $def: Defaultwert
# #
################################################################ ######################################################################
sub HistoryVal { sub HistoryVal {
my $hash = shift; my $hash = shift;
my $day = shift; my $day = shift;
@ -3994,6 +4032,9 @@ return $def;
################################################################ ################################################################
# Wert des circular-Hash zurückliefern # Wert des circular-Hash zurückliefern
# Achtung: die Werte im circular-Hash haben nicht
# zwingend eine Beziehung zueinander !!
#
# Usage: # Usage:
# CircularVal ($hash, $hod, $key, $def) # CircularVal ($hash, $hod, $key, $def)
# #
@ -4005,7 +4046,8 @@ return $def;
# weatherid - DWD Wetter id # weatherid - DWD Wetter id
# weathertxt - DWD Wetter Text # weathertxt - DWD Wetter Text
# wcc - DWD Wolkendichte # wcc - DWD Wolkendichte
# weatherrainprob - DWD Regenwahrscheinlichkeit # wrp - DWD Regenwahrscheinlichkeit
# pvcorrf - PV Autokorrekturfaktoren (HASH)
# $def: Defaultwert # $def: Defaultwert
# #
################################################################ ################################################################
@ -4027,6 +4069,36 @@ sub CircularVal {
return $def; return $def;
} }
################################################################
# Wert des Autokorrekturfaktors für eine bestimmte
# Bewölkungs-Range aus dem circular-Hash zurückliefern
# Usage:
# CircularAutokorrVal ($hash, $hod, $range, $def)
#
# $hod: Stunde des Tages (01,02,...,24)
# $range: Range Bewölkung (1...10)
# $def: Defaultwert
#
################################################################
sub CircularAutokorrVal {
my $hash = shift;
my $hod = shift;
my $range = shift;
my $def = shift;
my $name = $hash->{NAME};
my $type = $hash->{TYPE};
if(defined($data{$type}{$name}{circular}) &&
defined($data{$type}{$name}{circular}{$hod}) &&
defined($data{$type}{$name}{circular}{$hod}{pvcorrf}) &&
defined($data{$type}{$name}{circular}{$hod}{pvcorrf}{$range})) {
return $data{$type}{$name}{circular}{$hod}{pvcorrf}{$range};
}
return $def;
}
################################################################ ################################################################
# Wert des nexthours-Hash zurückliefern # Wert des nexthours-Hash zurückliefern
# Usage: # Usage:
@ -4417,8 +4489,9 @@ verfügbare Globalstrahlung ganz spezifisch in elektrische Energie umgewandelt.
Schaltet die automatische Vorhersagekorrektur ein / aus. <br> Schaltet die automatische Vorhersagekorrektur ein / aus. <br>
Ist die Automatik eingeschaltet, wird nach einer Mindestlaufzeit von FHEM bzw. des Moduls von 24 Stunden für jede Stunde Ist die Automatik eingeschaltet, wird nach einer Mindestlaufzeit von FHEM bzw. des Moduls von 24 Stunden für jede Stunde
ein Korrekturfaktor der Solarvorhersage berechnet und auf die Erwartung des kommenden Tages angewendet. ein Korrekturfaktor der Solarvorhersage berechnet und auf die Erwartung des kommenden Tages angewendet.
Dazu wird die tatsächliche Energierzeugung mit dem vorhergesagten Wert des aktuellen Tages und Stunde vergleichen und Dazu wird die tatsächliche Energierzeugung mit dem vorhergesagten Wert des aktuellen Tages und Stunde unter
daraus eine Korrektur abgeleitet. <br> Berücksichtigung der Bewölkung verglichen, die Korrekturwerte historischer Tage einbezogen und daraus eine neue Korrektur
abgeleitet. Es werden nur historische Daten mit gleicher Bewölkungsrange einbezogen. <br>
(default: off) (default: off)
</li> </li>
</ul> </ul>
@ -4517,15 +4590,16 @@ verfügbare Globalstrahlung ganz spezifisch in elektrische Energie umgewandelt.
<ul> <ul>
<table> <table>
<colgroup> <col width=20%> <col width=80%> </colgroup> <colgroup> <col width=10%> <col width=90%> </colgroup>
<tr><td> <b>pvforecast</b> </td><td>PV Vorhersage für die nächsten 24h ab aktueller Stunde des Tages </td></tr> <tr><td> <b>pvfc</b> </td><td>PV Vorhersage für die nächsten 24h ab aktueller Stunde des Tages </td></tr>
<tr><td> <b>pvreal</b> </td><td>reale PV Erzeugung der letzten 24h (Achtung: pvforecast und pvreal beziehen sich nicht auf den gleichen Zeitraum!) </td></tr> <tr><td> <b>pvrl</b> </td><td>reale PV Erzeugung der letzten 24h (Achtung: pvforecast und pvreal beziehen sich nicht auf den gleichen Zeitraum!) </td></tr>
<tr><td> <b>gcons</b> </td><td>realer Leistungsbezug aus dem Stromnetz </td></tr> <tr><td> <b>gcon</b> </td><td>realer Leistungsbezug aus dem Stromnetz </td></tr>
<tr><td> <b>gfeedin</b> </td><td>reale Leistungseinspeisung in das Stromnetz </td></tr> <tr><td> <b>gfeedin</b> </td><td>reale Leistungseinspeisung in das Stromnetz </td></tr>
<tr><td> <b>cloudcover</b> </td><td>Grad der Wolkenüberdeckung </td></tr> <tr><td> <b>wcc</b> </td><td>Grad der Wolkenüberdeckung </td></tr>
<tr><td> <b>weatherrainprob</b> </td><td>Grad der Regenwahrscheinlichkeit </td></tr> <tr><td> <b>wrp</b> </td><td>Grad der Regenwahrscheinlichkeit </td></tr>
<tr><td> <b>weatherid</b> </td><td>ID des vorhergesagten Wetters </td></tr> <tr><td> <b>wid</b> </td><td>ID des vorhergesagten Wetters </td></tr>
<tr><td> <b>weathertxt</b> </td><td>Beschreibung des vorhergesagten Wetters </td></tr> <tr><td> <b>corr</b> </td><td>Autokorrekturfaktoren für die Stunde des Tages und der Bewölkungsrange 0..10 </td></tr>
<tr><td> <b>wtxt</b> </td><td>Beschreibung des vorhergesagten Wetters </td></tr>
</table> </table>
</ul> </ul>
@ -4764,7 +4838,7 @@ verfügbare Globalstrahlung ganz spezifisch in elektrische Energie umgewandelt.
<li><b>numHistDays </b><br> <li><b>numHistDays </b><br>
Anzahl der vergangenen Tage (historische Daten) die zur Autokorrektur der PV Vorhersage verwendet werden sofern Anzahl der vergangenen Tage (historische Daten) die zur Autokorrektur der PV Vorhersage verwendet werden sofern
aktiviert. <br> aktiviert. <br>
(default: 7) (default: 21)
</li> </li>
<br> <br>