LBS 19001046 - NEU - LBS zur Heizstabregelung

[ChrisChros]

Hallo zusammen,
möchte das Thema in der Winterpause auch bei uns angehen. Aktuell habe ich die Möglichkeit kostengünstig an Siemens Halbleiterrelais (3RF2320-1BA02) und Heizstab zu gelangen.
Jetzt stellt sich nur die Frage, kann ich diese Relais mit einem PWM Signal ansteuern? Die Einschaltzeit beträgt laut Datenblatt 1 ms, was ja 1 kHz entspricht und das ist glaube ich die PWM Frequenz mit der z.B. ein LED-Controller arbeitet.
Könnte das funktionieren?

Danke für eure Unterstützung.
Chris

[ChrisChros]

Bei näherem Interesse stelle ich gerne weitere Informationen zur Verfügung.

Kannst du deine Logik einmal erklären was du da alles machst und was die ganzen iKOs und GAs bedeuten?
Danke.

[marpre]

Momentan schalte ich den Heizstab über einen MDT Schaltaktor mit einer einfachen Logik.

Wie machst du das? Ich versuche im Prinzip eine simple Logik zu haben, dass wenn der PV Überschuss mehr als X Watt sind (habe ich bereits von dem Solaredge über Modbus) soll der ein Ladegerät einschalten. Klar, den Anfang über einen Vergleicher (wenn größer als X dann 1 setzen). Dann ist, nach dem einschalten, der Überschuss ggf. kleiner als X Watt und das Ding würde wieder ausschalten. Also muss ein Status her, und da komme ich nicht weiter.

[vento66]

Dann muss die Überschreitung halt nicht x, sondern x + Leistung Ladegerät sein.

[beauty]

Ich mach das momentan noch über den Schwellwert LBS. Geht aber auch über den Bereichsprüfungs LBS.
Warum brauchst da einen Status? Ich habe nur noch eine Einschaltverzögerung von 2 min. um kurzzeitige Spitzen und Abschattungen etwas abzumildern.
Hier mal meine "quick n dirty" Kaskade...die ersten 2kW werden direkt vom WR über den Schaltaktor eingeschaltet, sollte dann noch 2200W Überschuß da sein und die 1.Heizstabphase an, werden die weitere 2 kW des Heizstabs dazu geschalten, Fallback Schwelle ist dann 200 W.

Unbenannt.jpg

[marpre]

Danke! Ich habe das jetzt mal so nachgebaut und das scheint auch soweit zu funktionieren. Aber irgendwie verstehe ich eins immer noch nicht. Was wäre denn bei folgender Situation:
Überschuss ist 2150W. An den Trigger (1576) kommt also z.b. 2150W (oder etwas mehr). Das geht durch den SBC und der Trigger wird aktiviert, Heizstab wird eingeschaltet. In dem Moment geht ja aber der Überschuss runter, um 2kw. Es kommt ein neuer Überschuss Wert an 1576, der jetzt z.b. nur noch 150Watt ist. Dann würde das doch die Logik durchlaufen und den Heizstab abschalten. Das wäre ja aber falsch, denn ich habe ja 2150W Überschuss, der Heizstab könnte also aktiviert bleiben.
Wo ist da mein Denkfehler?

[beauty]

Du hast da natürlich recht das diese Lösung suboptimal ist, eben quick n dirty. War bisher zu faul um das ganze zu optimieren.
Du kannst die Schwellen dementsprechend anders setzen.

[marpre]

Ich habe gerade überlegt: Was macht denn dieser Schwellenwert Baustein, wenn der Wert zwischen E2 und E3 ist? Also angenommen, es 2300W Überschuss da. Heizstab wird angeschaltet, neuer Wert kommt mit 300W Überschuss. Da der zwischen E2 und E3 liegt, bleibt der Ausgang vom Schwellenwert auf 1? Aber, der SBC bekommt ja dann keinen neuen Wert und triggert somit den Timer nicht neu. Oder?

[beauty]

Warum soll der der Timer dann neu getriggert werden?? Wenn 1 dann "An" und die 300w zählen als 1 bzw "An" weil sie überhalb der unteren Schwelle von 200. Erst wenn unter 200 ist dann wird eine 0 gesendet. Du kannst das doch auch in den "Live" Werten nachspielen und die werte und Änderungen eingeben dann siehst du wie die Loik funktioniert und sich verhält

[ChrisChros]

ChrisAllgaeu
kann ich "$Setting_table=" beliebig erweitern, so das ich z.B. eine 5% Steigerung anstelle der 10% habe?

Mir schwebt in etwa sowas vor:

if ($E[4]['value'] > (0.2 * $E[5]['value'])) {
                    // die momentane PV Rückeinspeisung ins Netz ist größer als 20% der Heizstableistung
                    // deswegen kann die Heizstableistung um 5% erhöht werden (falls nicht schon bei 100%)
                     logging($id, "... und es liegt auch genug Leistung vor, damit der Heizstab um eine Stufe erhöht werden kann. Freie Leistung: ".$E[4]['value'], 8);
                        
                        if ($Akt_Powerlevel < 10) {
                            $Akt_Powerlevel = $Akt_Powerlevel + 0.5;
                            logic_setVar($id,2,$Akt_Powerlevel);
                            logging($id, "neuer Powerlevel: ".$Akt_Powerlevel, 8);
                        }
                        power_control($id,$Akt_Powerlevel);​
...
...
...
$Setting_table=array(0 => 0, 0.5 => 13, 1 => 26, 1.5 => 38, 2 => 51, ....., 10 => 255);

kann ich das so in den LBS einpflegen?
Die Reduzierung der Leistung würde ich vorerst bei 10% belassen.

Somit müsste er doch immer das Powerlevel um 0,5 anheben. Allerdings kann ich das so nicht in meinem aufgezeichneten Daten feststellen.
Bildschirmfoto 2023-01-03 um 11.43.07.png
Der Stellwert von dem 0-10V Analogaktor springt immer um 1V nach oben anstelle er 0,5V wie im LBS eingepflegt. Zudem bleibt er sehr lange auf 0,5V stehen und reduzeirt nicht auf 0V.
Des weiteren kann man sehen, dass sobald die Heizstab in Betrieb geht die Batterieladung entgegenfährt und somit der Heizstab weiter Leistung aufnimmt, es ist ja mehr Überschuss vorhanden.
Wäre es hier nicht noch sinnvoll die Batterieleistung mit zu berücksichtigen. Meinem Verständnis nach sollte die Batterie Vorrang vor dem Heizstab haben.

Gruß Chris

[ChrisChros]

ChrisAllgaeu
was mir noch bei der Verwendung des LBS aufgefallen ist, wenn E1 inmitten der Berechnung =0 gesetzt wird, bleiben die Ausgängen A1 bis A4 auf den letzten Werten eingefroren. Des Weiteren scheint die kumulierte Heizleistung an Ausgang A5 trotzdem weiter berechnet zu werden.
Sobald dann E1 wieder 1 wird werden alle Ausgänge (auch die kum. Heizleistung an A5) auf 0 gesetzt und die Regelung startet wieder.

Hier wäre es doch besser wenn E1 = 0 das dann auch die Ausgänge A1 bis A4 ebenfalls =0 werden. Der Wert an A5 sollte weiter anstehen aber nicht weiter hochgerechnet werden.

Gruß Chris

[ChrisChros]

Hier noch ein schönes Ereignis von heute Nachmittag.
Bildschirmfoto 2023-01-03 um 18.57.43.png
Kurzfristig war die Einschaltschwelle >900W überschritten, der Heizstab ging recht zügig in Betrieb, der Speicher hat versucht den steigenden Hausverbrauch zu decken.
Anschließend wurde der Heizstab wieder gedrosselt weil nicht mehr eingespeist wurde, die Batterie hat daraufhin ins Netzeingespeist und die Einschaltschwelle wurde wieder überschritten. Das ganze Spiel ging so ca. 20min lang.
Ich habe aber auch noch kein Mittel gefunden wie ich den Regler langsamer bekomme damit sich das ganze System sich einpendeln kann. Ich denke die Schwingungspaketsteuerung von der Leistungselektronik spielt bei dem Verhalten eine nicht zu verachtende Rolle, z.b. wenn du nur 10 % Leistung einstellst, 90 % keine Energie aufgenommen wird, und in den verbleibenden 10 % die volle Leistung des Heizstabes gezogen wird und somit habe ich ggf. Netzbezug.

[ChrisAllgaeu]

ChrisChros Danke für Deinen Hinweis im vorletzten Post. Ich habe gerade eine neue Version des LBS hochgeladen, in der dieses von Dir beschrieben Verhalten bereinigt ist. Die Situation, dass der Freigabe-Eingang auf 0 gesetzt wird, genau währen dieser Millisekunden in denen der LBS aktiv ist, ist zwar extremst unwahrscheinlich, aber eben auch nicht ganz ausgeschlossen. Jetzt sollte es auch dann funktionieren, wenn zur Laufzeit des LBS die Freigabe zurückgesetzt wird. Auch bleibt der kumulierende Zähler bestehen. DIeser wird fortan nur und ausschliesslich noch über den Eingang E6 zurück gesetzt.

[ChrisChros]

Ich habe gerade eine neue Version des LBS hochgeladen

Danke dir.

Wie kann ich denn den Regler etwas feinfühliger machen, anstelle der 10% Änderung nur 5%?

if ($E[4]['value'] > (0.2 * $E[5]['value'])) {
// die momentane PV Rückeinspeisung ins Netz ist größer als 20% der Heizstableistung
// deswegen kann die Heizstableistung um 5% erhöht werden (falls nicht schon bei 100%)
logging($id, "... und es liegt auch genug Leistung vor, damit der Heizstab um eine Stufe erhöht werden kann. Freie Leistung: ".$E[4]['value'], 8);

if ($Akt_Powerlevel < 10) {
$Akt_Powerlevel = $Akt_Powerlevel + 0.5;
logic_setVar($id,2,$Akt_Powerlevel);
logging($id, "neuer Powerlevel: ".$Akt_Powerlevel, 8);
}
power_control($id,$Akt_Powerlevel);​
...
...
...
$Setting_table=array(0 => 0, 0.5 => 13, 1 => 26, 1.5 => 38, 2 => 51, ....., 10 => 255);
​

Damit hat es schon einmal nicht funktioniert.

[ChrisAllgaeu]

ChrisChros, mein Rat wäre, speziell nachdem ich Deine Grafik im vorletzten Post gesehen habe, nicht das Teil feinfühliger, sondern im Regelverhalte etwas träger zu machen. Das verhindert i.d.R. das Oszilieren. Ich habe das ja ganz Anfangs in meinen Posts schon mal erwähnt. Ich weiss nicht, wie oft Du den LBS mit einem neuen PV Einspeisewert an E4 fütterst, bei mir sind das "nur" alle 20 Sekunden (obwohl ich es auch alle 5 Sekunden leicht könnte). Aber nur damit bekommst Du die Trägheit rein, die Du brauchst. Sonst bringt eine vorbeiziehende Wolke mit entsprechender Verschattung das Ding echt zum Schwingen. Nachteil ist halt dann ggf. ein etwas höherer Netzbezug während der Anpassungsphase, aber das ist m.E. leicht zu verschmerzen... Von 10 Regelstufen auf 20 Regelstufen zu erhöhen ist zwar auch möglich (zumindest verdoppelt sich die Regelantwort damit und macht damit auch den Regler träger), aber es ist deutlich mehr Aufwand den LBS entsprechend umzustricken, und auch eine neue Leistungs-Regelkurve aufzunehmen, als einfach die Triggerzeit des Bausteins an E4 zu verlangsamen.