Steuerungsreaktionszeit
Bei der Steuerung von Anlagen (EVs, Batterien) sendet der SmartgridOne Controller einen Befehl an das Gerät. Dieses benötigt anschließend Zeit, um den Befehl zu verarbeiten und seinen Zustand entsprechend anzupassen. Dies wird als Steuerungsreaktionszeit bezeichnet. Die dafür benötigte Zeit sowie die Zeit, die der SmartgridOne Controller zum Senden eines neuen Befehls benötigt, hängt von den folgenden Faktoren ab:
- Der Gerätetyp (z. B. Batterie, EV-Ladegerät, Wärmepumpe)
- Die Einschwingprüfung
- Begrenzung des RS485-Busses
- Das Scheduler-Intervall
Wenn Ihr SmartgridOne Controller in Nebenleistungen aktiv ist, ist eine schnelle Reaktionszeit entscheidend. Auf dieser Seite erklären wir, wie diese Faktoren die Steuerungsreaktionszeit beeinflussen und wie Sie sie für Ihren spezifischen Anwendungsfall optimieren können.
Tipp
Die wichtigsten Erkenntnisse:
- Verwenden Sie Modbus-RTU (RS485) nicht, wenn mehrere Geräte mit dem RS485-Bus verbunden sind. Verwenden Sie stattdessen Modbus-TCP.
- Deaktivieren Sie bei Geräten, die dies unterstützen, wie Batterien und Wechselrichtern, die Einstellungen für das Hoch- und Herunterfahren der Leistung, um schnellere Reaktionszeiten zu ermöglichen.
- Deaktivieren Sie die Einschwingprüfung, wenn Sie die Auswirkungen verstehen.
- Setzen Sie das Scheduler-Intervall auf 1 Sekunde, um eine schnellere Befehlsverarbeitung zu ermöglichen.
Eine vollständige Erklärung dieser Faktoren finden Sie weiter unten.
Der Gerätetyp
Verschiedene Gerätetypen haben aufgrund ihrer technischen Eigenschaften und Kommunikationsprotokolle von Natur aus unterschiedliche Reaktionszeiten:
Batterie- und/oder Solarwechselrichter (einschließlich Hybridwechselrichter)
- Typischerweise schnelle Reaktionszeiten (1–5 Sekunden)
- Die Reaktionszeit hängt hauptsächlich von der internen Steuerung des Wechselrichters ab
- Für Leistungsänderungen können integrierte Rampenraten vorhanden sein
EV-Ladegeräte
- Mittlere Reaktionszeit (5–15 Sekunden)
- Die Reaktion hängt ab von:
- Kommunikationsprotokoll (OCPP, Modbus, proprietär)
- Ladefähigkeiten des Fahrzeugs
- Aktuellem Ladestatus
- Die Mindestanforderungen an den Ladestrom müssen eingehalten werden
Wärmepumpen
- Langsamere Reaktionszeiten (30–180 Sekunden)
- Schrittweise Leistungsanpassungen zum Schutz des Kompressors
- Die Reaktionszeit wird beeinflusst durch:
- Betriebsmodus (Heizen/Kühlen)
- Aktuelle Temperaturbedingungen
- Interne Schutzmechanismen
Relais und Schalter
- Schnelle Reaktionszeiten (1–5 Sekunden)
- Typischerweise für eine einfache Ein-/Aus-Steuerung verwendet
Tipp
Berücksichtigen Sie für eine optimale Steuerung bei der Einrichtung Ihrer Steuerungsparameter das Gerät mit der langsamsten Reaktion. Dadurch wird ein stabiler Betrieb über alle angeschlossenen Geräte hinweg gewährleistet.
Die „Einschwingprüfung“
Bei der Arbeit mit mehreren Gerätemarken, Protokollen und Modellen wird Geduld unerlässlich. Obwohl Geräte wie Batterien, Wechselrichter und EV-Ladegeräte normalerweise schnell auf Befehle reagieren, benötigen sie Zeit, um ihre Messwerte zu aktualisieren und an den Controller zurückzusenden.
Zwei wichtige Faktoren beeinflussen die Reaktionszeiten:
- Energiezähler senden Daten möglicherweise in langsameren Intervallen, sodass sie die neuesten Geräteaktionen nicht sofort widerspiegeln
- Geräte benötigen häufig Zeit, um hochzufahren und sich zu stabilisieren und ihre Zielzustände zu erreichen
Hier werden Einschwingprüfungen wichtig. Eine Einschwingprüfung ist eine Wartezeit, die sicherstellt, dass die Geräte ihre befohlenen Zustände vollständig erreicht haben, bevor neue Entscheidungen getroffen werden. Stellen Sie sich dies so vor, als würde man nach einer Veränderung den Staub setzen lassen. Ohne diesen Mechanismus könnte unser Steuerungssystem während der Übergangsphase auf vorübergehende Zustände reagieren. Dies würde zu unnötigen Korrekturen führen – ähnlich wie der Versuch, auf einer wackelnden Plattform das Gleichgewicht zu halten, während man ständig überkorrigiert und die Situation dadurch verschlimmert.
Unsere Implementierung überwacht drei entscheidende Aspekte: Erstens überprüft sie, ob die Messwerte aktuell und zuverlässig sind, damit wir nicht auf veraltete Informationen reagieren. Zweitens verfolgt sie, wie sich die Leistungsflüsse im Laufe der Zeit ändern, und bestätigt, dass die Geräte erwartungsgemäß reagieren. Schließlich berücksichtigt sie die inhärenten Verzögerungen bei Geräterückmeldungen und gibt den Geräten die Zeit, die sie benötigen, um einen stabilen Betrieb zu erreichen.
Betrachten Sie einen Standort mit zwei Geräten: einem modernen Batteriesystem und einer älteren Wärmepumpe. Wenn wir einen Befehl senden, um den Stromverbrauch um 5 kW zu reduzieren:
| Zeit | Batterie | Wärmepumpe | Systemreaktion |
|---|---|---|---|
| 0:00 | 0 kW | 5 kW | Befehl gesendet: um 5 kW reduzieren |
| 0:01 | -2 kW | 5 kW | Batterie reagiert schnell |
| 0:03 | -2 kW | 3 kW | Wärmepumpe beginnt zu reagieren |
| 0:05 | -2 kW | 3 kW | Warten auf Stabilität |
| 0:07 | -2 kW | 3 kW | System bestätigt eingeschwungenen Zustand |
Die Batterie reagiert fast sofort, aber das ältere Steuersystem der Wärmepumpe benötigt länger, um sich anzupassen und ihren neuen Zustand zu melden. Ohne Einschwingprüfungen könnten wir diese Verzögerung als fehlende Reaktion missverstehen und zusätzliche Befehle senden, wodurch das System möglicherweise destabilisiert wird. Stattdessen wartet unser Controller geduldig, bis alle Geräte stabile Zustände melden, bevor neue Entscheidungen getroffen werden. Der zeitliche Ablauf dieses genauen Prozesses sieht dann wie folgt aus:
Dieser gemessene Ansatz mag übervorsichtig erscheinen, aber in der Welt der Energiesysteme sind Stabilität und Lebensdauer der Geräte weit wichtiger als schnelle Nachjustierungen.
Einschwingprüfung deaktivieren
Warnung
- Das Deaktivieren wird nicht empfohlen und sollte nur in Ausnahmefällen durchgeführt werden. Andernfalls riskieren Sie, das System zu destabilisieren und Schwingungen zu verursachen.
- Gehen Sie vorsichtig vor und deaktivieren Sie die Prüfung nur, wenn Sie die Auswirkungen vollständig verstehen und Geschwindigkeit gegenüber Stabilität bevorzugen. Die Einschwingprüfung kann in der App des SmartgridOne Controller unter den erweiterten Einstellungen deaktiviert werden. Dadurch kann der Controller Befehle senden, ohne darauf zu warten, dass sich die Geräte einschwingen, wodurch sich die Reaktionszeit möglicherweise verkürzt.
Klicken Sie hier, um die Anweisungen anzuzeigen
- Öffnen Sie die Einstellungsseite:
- Ändern Sie „Enable device settling check“ in
False:
- Klicken Sie rechts neben der Zeile auf „Save“.
Begrenzung des RS485-Busses
Wenn mehrere Geräte mit dem RS485-Bus verbunden sind, kann die Steuerungsreaktionszeit aufgrund der inhärenten Einschränkung der RS485-Kommunikation beeinflusst werden – jeweils nur ein Gerät kann kommunizieren.
Da die Geräte abwechselnd über den Bus kommunizieren, erhöht jedes weitere Gerät die gesamte Kommunikationszykluszeit. Dies kann zu langsameren Reaktionszeiten für alle angeschlossenen Geräte führen.
Für eine optimale Leistung:
- Begrenzen Sie die Anzahl der Geräte auf höchstens 5 pro RS485-Bus
- Verwenden Sie RS485-Erweiterungszubehör, wenn Sie mehr Geräte anschließen
Tipp
Ausführliche Informationen zur RS485-Verkabelung und zu Best Practices finden Sie in der Anleitung Best Practices für die Verkabelung.
Scheduler-Intervall
Das Scheduler-Intervall bestimmt, wie häufig der 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. Prüfen Sie, ob das Scheduler-Intervall auf einen für Ihren Anwendungsfall angemessenen Wert eingestellt ist. Das Standardintervall beträgt 1 Sekunde, kann aber in den erweiterten Einstellungen angepasst werden:
Klicken Sie hier, um die Anweisungen anzuzeigen
- Öffnen Sie die Einstellungsseite:
- Ändern Sie „Enable device settling check“ in
False:
- Klicken Sie rechts neben der Zeile auf „Save“.