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模拟器介绍

仓库:IAMMETER-simulator

欢迎在此分享您的想法:Integrate a virtual 3-phase energy meter (open source) into HA,use it to optimize your solar pv system

前言

我们开始开发这个模拟器的想法源于这篇帖子:https://imeter.club/topic/320

我们的一位客户尝试通过 Home Assistant 优化太阳能余电的利用。使用 IAMMETER 的电能表监测太阳能余电输出,并通过 Home Assistant 控制特斯拉充电(尽可能多地使用太阳能余电)。

我们也希望参与这个项目,共同优化控制逻辑。但目前办公室没有特斯拉和逆变器。所以我们想出了一个办法:开发一个模拟器来完成这样的工作。

通过这个模拟器,您可以获得一个模拟的 WEM3080T。

A 相是太阳能逆变器输出的测量结果(该结果可以完全由模拟器模拟,也可以从真实的电能表获取)。

负载曲线在模拟器中配置,支持不同的负载模型(固定、定时、可配置)。

然后模拟器根据太阳能测量结果(模拟或真实)和负载(模拟)曲线自动计算电网消耗,并将结果输出到 B 相。

虚拟安装模拟器

亮点功能

通过这个模拟器,您可以完成以下有趣的工作:

  • 优化负载控制策略:创建负载曲线,改变负载的控制逻辑,尝试找出哪种逻辑能为您的太阳能光伏系统带来最大收益(提高太阳能光伏系统的自用率)。
  • 在安装前预测太阳能光伏收益:模拟太阳能光伏输出,通过模拟的太阳能数据和您的实际用电数据,计算可能的太阳能光伏节省和收益。

模拟的三相电能表也可以像真实硬件一样添加到 Home Assistant 或 IAMMETER 中。

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工作原理

该模拟器使用 "ASP.NET Core" 开发,是开源的。

IAMMETER-simulator 仓库

运行此代码后,它假设您已按以下方式安装了三相电能表(WEM3080T)。

太阳能系统接线图

模拟器也支持与真实三相电能表相同的 "monitorjson" API。

模拟器中 A 相的数据可以来自完全模拟的数据(您可以设置模拟逆变器的最大功率)、真实的电能表(WEM3080T),或来自某些平台(如 PVoutput)的 API 返回值。

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模拟器中的负载模型

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负载模型用于模拟真实的电力消耗,目前支持三种不同的负载模型:

  • 可通过手动切换的固定功率值负载。
  • 在特定功率范围内运行、在固定时间段内运行的负载。
  • 可通过 API 控制的负载(开/关,或像特斯拉充电器那样的特定功率输出)。

您可以在模拟器中引入自己的控制逻辑来控制这些负载模型。 例如,让一些大功率负载在电价低谷时段运行,尽可能多地使用太阳能余电。

当然,提供一个能够模拟真实情况的负载模型并非易事。 在我们开源此代码后,希望对此项目感兴趣的每个人都能共同改进负载模型,使其更接近真实情况。

用法1:在模拟器中使用完全模拟的数据

在此用法中,所有数据均由模拟器模拟。太阳能光伏输出和负载曲线均根据您的设置进行模拟。

模拟器将模拟光伏输出并将其数据输出到 A 相。 它将输出一个模拟的负载曲线。 它将根据 A 相的模拟光伏数据和模拟的负载曲线计算电网输出,并将其输出到 B 相。

模拟太阳能光伏输出

模拟太阳能光伏逆变器输出

模拟负载曲线

模拟负载曲线

从模拟器读取数据并集成到 Home Assistant

您可以使用与真实电能表相同的 API("monitorjson")从模拟器获取数据

使用本地 API 从模拟电能表获取数据

将模拟器集成到 Home Assistant

将模拟的电能表集成到 Home Assistant 中似乎没有意义,但这将帮助您更好地理解这个模拟器,从而在用法2和用法3中更好地使用它。

用法2:使用真实的太阳能光伏输出,找出更好的负载控制逻辑

选择模拟器中 A 相的数据源

目前只支持两种接口:从真实的 WEM3080T 读取,或从 IAMMETER 的 API 读取

使用真实的太阳能光伏输出,找出更好的负载控制逻辑

事实上,任何包含太阳能输出数据的接口(无论是从真实电能表读取还是从在线 API 获取)都可以作为数据源添加到这里。

如果您熟悉其他接口,欢迎向我们提交 PR 到我们的仓库

创建负载曲线

尝试在模拟器中配置一个尽可能接近您实际情况的负载曲线。

然后模拟器将根据以下公式计算电网消耗: 电网功率 = 太阳能输出功率 - 负载功率 它也会相应地计算电网 kWh 数据(包括输入电能和输出电能)。

模拟器将在 B 相输出电网数据结果(根据真实太阳能和模拟负载计算)。

您可以通过本地 API "monitorjson" 读取这个模拟的电网结果,并将其集成到您熟悉的任何平台中。

如果负载模型足够接近您的实际情况,它可能帮助您找到最佳的控制逻辑(算法)。 这种控制逻辑可以帮助您:

  • 尽可能让负载使用太阳能余电。

  • 如果负载无法在夜间使用太阳能供电,则尽可能在电价低谷时段为其供电。

将模拟器集成到 Home Assistant 以测试控制逻辑

请参考

如何创建负载曲线并将其集成到 Home Assistant

参考

通过源码或 Docker 运行此模拟器

如何创建负载曲线并将其集成到 Home Assistant

Integrate a virtual 3-phase energy meter (open source) into HA,use it to optimize your solar pv system

如何在 Home Assistant 中使用 IAMMETER 的 Wi-Fi 电能表

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