Steuerreaktionszeit
Beim Steuern von Anlagen (E-Fahrzeugen, Batterien) sendet die SmartgridOne Controller einen Befehl an das Gerät, das dann Zeit benötigt, um diesen Befehl zu verarbeiten und seinen Zustand entsprechend anzupassen. Dies wird als Steuerreaktionszeit bezeichnet. Die dafür benötigte Zeit und die Zeit, die die SmartgridOne Controller benötigt, um einen neuen Befehl zu senden, hängen von folgenden Faktoren ab:
- Der Art des Geräts (z. B. Batterie, E-Ladesäule, Wärmepumpe)
- Der Settling-Prüfung
- Einschränkung am RS485-Bus
- Dem Scheduler-Intervall
Wenn Ihre SmartgridOne Controller in Hilfsdiensten aktiv ist, ist eine schnelle Reaktionszeit entscheidend. Auf dieser Seite werden wir erklären, wie diese Faktoren die Steuerreaktionszeit beeinflussen und wie Sie sie für Ihren spezifischen Anwendungsfall optimieren können.
Tip
Wichtige Erkenntnisse:
- Verwenden Sie Modbus-RTU (RS485) nicht, wenn mehrere Geräte mit dem RS485-Bus verbunden sind. Verwenden Sie stattdessen Modbus-TCP.
- Deaktivieren Sie die Anlauf- und Abbrems-Einstellungen bei Geräten, die dies unterstützen, z. B. bei Batterien und Wechselrichtern, um schnellere Reaktionszeiten zu ermöglichen.
- Deaktivieren Sie die Settling-Prüfung, wenn Sie die Auswirkungen verstehen.
- Setzen Sie das Scheduler-Intervall auf 1 Sekunde für eine schnellere Befehlsverarbeitung.
Für die vollständige Erklärung dieser Faktoren lesen Sie bitte weiter unten.
Die Art des Geräts
Verschiedene Arten von Geräten haben aufgrund ihrer technischen Eigenschaften und Kommunikationsprotokolle unterschiedliche Reaktionszeiten:
Batterien und/oder Solarwechselrichter (einschließlich Hybridwechselrichter)
- Typischerweise schnelle Reaktionszeiten (1-5 Sekunden)
- Die Reaktionszeit hängt hauptsächlich von den internen Steuerungen des Wechselrichters ab
- Kann eingebaute Rampen für Leistungsübergänge haben
E-Ladesäulen
- Mittlere Reaktionszeit (5-15 Sekunden)
- Die Reaktion hängt ab von:
- Kommunikationsprotokoll (OCPP, Modbus, proprietär)
- Ladefähigkeiten des Fahrzeugs
- Aktuelle Ladesituation
- Mindestladecurrent-Anforderungen müssen eingehalten werden
Wärmepumpen
- Langsamere Reaktionszeiten (30-180 Sekunden)
- Allmähliche Leistungsanpassungen zum Schutz des Kompressors
- Die Reaktionszeit wird beeinflusst von:
- Betriebsmodus (Heizen/Kühlen)
- Aktuellen Temperaturbedingungen
- Internen Schutzmechanismen
Relais und Schalter
- Schnelle Reaktionszeiten (1-5 Sekunden)
- Typischerweise für einfache Ein/Aus-Steuerung verwendet
Tip
Für eine optimale Steuerung sollten Sie das am langsamsten reagierende Gerät bei der Einrichtung Ihrer Steuerparameter berücksichtigen. Dies gewährleistet einen stabilen Betrieb aller angeschlossenen Geräte.
Die 'Settling-Prüfung'
Bei der Arbeit mit mehreren Gerätemarken, Protokollen und Modellen wird Geduld unerlässlich. Obwohl Geräte wie Batterien, Wechselrichter und E-Ladesäulen in der Regel schnell auf Befehle reagieren, benötigen sie Zeit, um ihre Messungen zu aktualisieren und diese an die Controller zurückzusenden.
Zwei Schlüsselfaktoren beeinflussen die Reaktionszeiten:
- Energiemessgeräte können Daten in langsamerem Tempo senden, was bedeutet, dass sie nicht sofort die neuesten Aktionen des Geräts widerspiegeln
- Geräte benötigen oft Zeit, um hochzufahren und sich zu stabilisieren, um ihre Zielzustände zu erreichen
Hier werden Settling-Prüfungen wichtig. Eine Settling-Prüfung ist eine Wartezeit, die sicherstellt, dass die Geräte vollständig ihre befohlenen Zustände erreicht haben, bevor neue Entscheidungen getroffen werden. Man kann es sich wie das Setzen von Staub nach einer Veränderung vorstellen. Ohne diesen Mechanismus könnte unser Steuerungssystem auf vorübergehende Zustände während der Übergangszeit reagieren. Dies würde zu unnötigen Korrekturen führen - ähnlich wie der Versuch, auf einer wackelnden Plattform das Gleichgewicht zu halten, während man ständig übersteuert und die Situation verschlimmert.
Unsere Implementierung überwacht drei entscheidende Aspekte: Zuerst überprüft sie, ob die Messungen aktuell und zuverlässig sind, um sicherzustellen, dass wir nicht auf veraltete Informationen reagieren. Zweitens verfolgt sie, wie sich die Energieflüsse im Laufe der Zeit ändern, um zu bestätigen, dass die Geräte wie erwartet reagieren. Schließlich respektiert sie die inherent Verzögerungen in den Geräteantworten und gibt der Ausrüstung die Zeit, die sie benötigt, um einen stabilen Betrieb zu erreichen.
Betrachten Sie eine Anlage mit zwei Geräten: einem modernen Batteriesystem und einer älteren Wärmepumpe. Wenn wir einen Befehl senden, den Stromverbrauch um 5 kW zu senken:
| Zeit | Batterie | Wärmepumpe | Systemantwort |
|---|---|---|---|
| 0:00 | 0kW | 5kW | Befehl gesendet: um 5 kW reduzieren |
| 0:01 | -2kW | 5kW | Batterie reagiert schnell |
| 0:03 | -2kW | 3kW | Wärmepumpe beginnt zu reagieren |
| 0:05 | -2kW | 3kW | Warten auf Stabilität |
| 0:07 | -2kW | 3kW | System bestätigt stabilen Zustand |
Die Batterie reagiert fast sofort, aber das ältere Steuersystem der Wärmepumpe braucht länger, um sich anzupassen und ihren neuen Zustand zu melden. Ohne Settling-Prüfungen könnten wir diese Verzögerung als ein Versagen in der Reaktion missinterpretieren und zusätzliche Befehle senden, was das System potenziell destabilisieren könnte. Stattdessen wartet unser Controller geduldig, bis alle Geräte stabile Zustände melden, bevor neue Entscheidungen getroffen werden. Der Zeitrahmen für diesen genauen Ablauf sieht dann wie folgt aus:
Dieser gemessene Ansatz mag übermäßig vorsichtig erscheinen, aber in der Welt der Energiesysteme überwiegen Stabilität und Langlebigkeit von Geräten bei weitem den Reiz schneller Anpassungen.
Deaktivierung der Settling-Prüfung
Warning
- Die Deaktivierung wird nicht empfohlen und sollte nur in Ausnahmefällen erfolgen. Andernfalls riskieren Sie, das System zu destabilisieren und Oszillationen zu verursachen.
- Gehen Sie mit Vorsicht vor und nur, wenn Sie die Auswirkungen vollständig verstehen und Geschwindigkeit der Stabilität vorziehen. Die Settling-Prüfung kann in der SmartgridOne Controller-App unter den erweiterten Einstellungen deaktiviert werden. Dadurch kann der Controller Befehle senden, ohne auf die Settling der Geräte zu warten, was die Reaktionszeit potenziell beschleunigt.
Klicken Sie hier für die Anweisungen
- Öffnen Sie die Einstellungsseite:
- Ändern Sie die Einstellung "Geräte-Ssettling-Prüfung aktivieren" auf
False:
- Klicken Sie auf 'Speichern' rechts neben der Zeile.
Einschränkung am RS485-Bus
Wenn mehrere Geräte mit dem RS485-Bus verbunden sind, kann die Steuerreaktionszeit durch die inhärente Einschränkung der RS485-Kommunikation beeinträchtigt werden - nur ein Gerät kann zu einem Zeitpunkt kommunizieren.
Da die Geräte abwechselnd über den Bus kommunizieren, erhöht jedes zusätzliche Gerät die Gesamtdauer des Kommunikationszyklus. Dies kann zu langsameren Reaktionszeiten für alle angeschlossenen Geräte führen.
Für optimale Leistung:
- Begrenzen Sie die Anzahl der Geräte auf 5 oder weniger pro RS485-Bus.
- Verwenden Sie RS485-Erweiterungszubehör, wenn Sie mehr Geräte anschließen.
Tip
Für detaillierte Informationen über RS485-Verkabelung und Best Practices lesen Sie bitte die Wiring Best Practices Anleitung.
Scheduler-Intervall
Das Scheduler-Intervall bestimmt, wie oft die SmartgridOne Controller nach neuen Befehlen sucht und diese an die Geräte sendet. Ein kürzeres Intervall ermöglicht schnellere Reaktionszeiten, während ein längeres Intervall zu Verzögerungen bei der Befehlsausführung führen kann. Überprüfen Sie, ob das Scheduler-Intervall auf einen angemessenen Wert für Ihren Anwendungsfall eingestellt ist. Das Standardintervall beträgt 1 Sekunde, kann jedoch in den erweiterten Einstellungen angepasst werden:
Klicken Sie hier für die Anweisungen
- Öffnen Sie die Einstellungsseite:
- Ändern Sie die Einstellung "Geräte-Ssettling-Prüfung aktivieren" auf
False:
- Klicken Sie auf 'Speichern' rechts neben der Zeile.