Steuerungsreaktionszeit
Beim Steuern von Assets (EVs, 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 Steuerungsreaktionszeit bezeichnet.
Die dafür benötigte Zeit sowie die Zeit, die SmartgridOne Controller benötigt, um einen neuen Befehl zu senden, hängen von folgenden Faktoren ab:
- Der Gerätetyp (z. B. Batterie, EV-Ladegerät, Wärmepumpe)
- Die Settling-Prüfung
- Beschränkungen am RS485-Bus
- 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 speziellen Anwendungsfall optimieren können.
Tipp
Wichtige Erkenntnisse:
- Verwenden Sie bei mehreren angeschlossenen Geräten am RS485-Bus nicht Modbus-RTU (RS485), sondern Modbus-TCP.
- Deaktivieren Sie Ramp-up- und Ramp-down-Einstellungen bei Geräten, die dies unterstützen, wie Batterien und Wechselrichter, um schnellere Reaktionszeiten zu ermöglichen.
- Deaktivieren Sie die Settling-Prüfung, wenn Sie die Auswirkungen verstehen.
- Stellen Sie das Scheduler-Intervall auf 1 Sekunde für eine schnellere Befehlsverarbeitung ein.
Für die vollständige Erklärung dieser Faktoren lesen Sie bitte weiter unten.
Der Gerätetyp
Unterschiedliche Gerätetypen haben aufgrund ihrer technischen Eigenschaften und Kommunikationsprotokolle von Natur aus unterschiedliche Reaktionszeiten:
Batterie und/oder Solarwechselrichter (einschließlich Hybridwechselrichter)
- In der Regel schnelle Reaktionszeiten (1–5 Sekunden)
- Reaktionszeit hängt hauptsächlich von der internen Steuerung des Wechselrichters ab
- Können eingebaute Rampenraten für Leistungsübergänge haben
EV-Ladegeräte
- Mittlere Reaktionszeit (5–15 Sekunden)
- Reaktionszeit abhängig von:
- Kommunikationsprotokoll (OCPP, Modbus, proprietär)
- Ladefähigkeiten des Fahrzeugs
- Aktuellem Ladezustand
- Mindestladestromanforderungen müssen eingehalten werden
Wärmepumpen
- Langsamere Reaktionszeiten (30–180 Sekunden)
- Stufenweise Leistungsanpassungen zum Schutz des Kompressors
- Reaktionszeit beeinflusst durch:
- Betriebsmodus (Heizen/Kühlen)
- Aktuelle Temperaturbedingungen
- Interne Schutzmechanismen
Relais und Schalter
- Schnelle Reaktionszeiten (1–5 Sekunden)
- Werden typischerweise für einfache Ein-/Ausschaltsteuerungen verwendet
Tipp
Für eine optimale Steuerung berücksichtigen Sie bei der Einrichtung Ihrer Steuerungsparameter das am langsamsten reagierende Gerät. Dies gewährleistet einen stabilen Betrieb aller angeschlossenen Geräte.
Die 'Settling-Prüfung'
Beim Arbeiten mit mehreren Geräteherstellern, Protokollen und Modellen wird Geduld zur wichtigen Eigenschaft. Obwohl Geräte wie Batterien, Wechselrichter und EV-Ladegeräte normalerweise schnell auf Befehle reagieren, benötigen sie Zeit, um ihre Messwerte zu aktualisieren und an die Controller zurückzumelden.
Zwei Hauptfaktoren beeinflussen die Reaktionszeiten:
- Energiezähler senden Daten möglicherweise langsamer, was bedeutet, dass sie nicht sofort die neuesten Geräteaktionen widerspiegeln
- Geräte brauchen oft Zeit, um hochzufahren und sich zu stabilisieren, um ihre Zielzustände zu erreichen
Hier kommen Settling-Prüfungen ins Spiel. Eine Settling-Prüfung ist eine Warteperiode, die sicherstellt, dass Geräte vollständig ihren befohlenen Zustand erreicht haben, bevor neue Entscheidungen getroffen werden. Man kann es sich vorstellen wie das „Setzen des Staubs“ nach einer Änderung. Ohne diesen Mechanismus könnte unser Steuerungssystem auf temporäre Zustände während der Übergangsphase reagieren. Das würde zu unnötigen Korrekturen führen – ähnlich wie das Gleichgewicht auf einer wackeligen Plattform ständig zu korrigieren und dadurch die Situation zu verschlimmern.
Unsere Implementierung überwacht drei wesentliche Aspekte:
Erstens überprüft sie, dass Messwerte aktuell und zuverlässig sind, um zu vermeiden, dass wir auf veraltete Informationen reagieren.
Zweitens verfolgt sie, wie sich Leistungsflüsse über die Zeit ändern und bestätigt, dass Geräte wie erwartet reagieren.
Drittens berücksichtigt sie die inhärenten Verzögerungen bei Geräteantworten und gibt der Ausrüstung die benötigte Zeit, um stabile Betriebszustände zu erreichen.
Betrachten Sie einen Standort mit zwei Geräten: einem modernen Batteriesystem und einer älteren Wärmepumpe. Wenn wir einen Befehl senden, 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 stabilen Zustand |
Die Batterie reagiert fast sofort, aber das ältere Steuerungssystem der Wärmepumpe benötigt länger, um sich anzupassen und den neuen Zustand zu melden. Ohne Settling-Prüfungen könnten wir diese Verzögerung fälschlicherweise als fehlende Reaktion interpretieren und zusätzliche Befehle senden, was das System destabilisieren könnte. Stattdessen wartet unser Controller geduldig, bis alle Geräte stabile Zustände melden, bevor neue Entscheidungen getroffen werden.
Der Zeitablauf für diesen genauen Ablauf sieht dann so aus:
Dieser gemessene Ansatz mag übervorsichtig erscheinen, in der Welt der Energiesysteme überwiegen jedoch Stabilität und Gerätelebensdauer eindeutig gegenüber der Versuchung schneller Anpassungen.
Settling-Prüfung deaktivieren
Warnung
- Eine Deaktivierung wird nicht empfohlen und sollte nur in Ausnahmefällen erfolgen. Andernfalls riskieren Sie eine Destabilisierung des Systems und verursachen Oszillationen.
- Gehen Sie vorsichtig vor und deaktivieren Sie 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. Dies ermöglicht dem Controller, Befehle zu senden, ohne auf das Settle-Verhalten der Geräte zu warten, was die Reaktionszeit potenziell verkürzt.
Click here to see the instructions
- Öffnen Sie die Einstellungsseite:
- Ändern Sie die Einstellung "Enable device settling check" auf
False:
- Klicken Sie rechts neben der Zeile auf 'Speichern'.
Beschränkung am RS485-Bus
Wenn mehrere Geräte am RS485-Bus angeschlossen sind, kann die Steuerungsreaktionszeit aufgrund der inhärenten Beschränkung der RS485-Kommunikation beeinträchtigt werden – es kann jeweils nur ein Gerät kommunizieren.
Da die Geräte sich abwechselnd über den Bus austauschen, verlängert 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
Tipp
Für detaillierte Informationen zur RS485-Verkabelung und bewährte Vorgehensweisen lesen Sie bitte den Wiring Best Practices-Leitfaden.
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.
Prüfen Sie, ob das Scheduler-Intervall für Ihren Anwendungsfall angemessen eingestellt ist. Das Standardintervall beträgt 1 Sekunde, kann aber in den erweiterten Einstellungen angepasst werden:
Click here to see the instructions
- Öffnen Sie die Einstellungsseite:
- Ändern Sie die Einstellung "Enable device settling check" auf
False:
- Klicken Sie rechts neben der Zeile auf 'Speichern'.