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Steuerung Direktvermarkter

Direktvermarktung über Modbus

Über die Modbus-Schnittstelle des SmartDog können Direktvermarkter verschiedene Regelungsarten umsetzen.

Grundsätzlich stehen drei Möglichkeiten zur Verfügung:

  1. PV-Anlage prozentual abregeln
  2. Leistung am Netzverknüpfungspunkt / Übergabepunkt vorgeben
  3. Batteriesystem direkt laden oder entladen

Der Direktvermarkter kommuniziert grundsätzlich mit:

UNIT-ID: 2

Die vollständigen Registerlisten finden Sie hier:

1. PV-Anlage prozentual abregeln

Bei dieser Variante gibt der Direktvermarkter vor, auf wie viel Prozent die AC-Leistung der PV-Anlage begrenzt werden soll.

Die Vorgabe erfolgt dabei nicht direkt in Prozent, sondern als absoluter Leistungswert in Watt.

Als Bezugsgröße für die Prozentberechnung dient die DC-Nennleistung der PV-Anlage aus Register 40012.

Der aus der DC-Nennleistung berechnete Prozentwert wird anschließend zur Begrenzung der AC-Leistung der Anlage verwendet.

Benötigte Register

Register Beschreibung
40004 Maximal zulässige Leistung vom Direktvermarkter in W
40014 Aktivierung / Deaktivierung Direktvermarkter
40000 Aktuelle Einspeisung / Lieferung ins Netz
40002 Aktuell erzeugte Leistung
40012 DC-Nennleistung der PV-Anlage

Der Direktvermarkter verwendet für den Zugriff:

UNIT-ID: 2

Berechnung des Sollwerts

Die DC-Nennleistung aus Register 40012 entspricht der Bezugsgröße für 100 %.

Die Berechnung lautet:

Sollwert [W] = DC-Nennleistung × gewünschter Prozentwert / 100

Der berechnete Wert wird anschließend in Register 40004 geschrieben.

Wichtig:

Die Berechnung des Prozentwerts basiert auf der DC-Nennleistung der PV-Anlage.
Der SmartDog begrenzt anschließend die AC-Leistung der Anlage auf den daraus resultierenden Prozentsatz.

Beispiel

Die PV-Anlage besitzt eine DC-Nennleistung von:

Register 40012 = 375000 W

Dies entspricht:

100 % = 375000 W DC-Nennleistung

Begrenzung auf 20 %

Berechnung:

375000 × 20 / 100 = 75000 W

Zu schreiben:

40004 = 75000
40014 = 1

Die Anlage wird dadurch auf 20 % ihrer Leistung begrenzt.

Die Bezugsgröße für die Berechnung war die DC-Nennleistung, geregelt wird anschließend die AC-Leistung der PV-Anlage.

Begrenzung auf 50 %

Berechnung:

375000 × 50 / 100 = 187500 W

Zu schreiben:

40004 = 187500
40014 = 1

Die AC-Leistung der Anlage wird damit auf 50 % begrenzt.

Begrenzung auf 100 %

Berechnung:

375000 × 100 / 100 = 375000 W

Zu schreiben:

40004 = 375000
40014 = 1

Damit wird dem Direktvermarkter eine Begrenzung auf 100 % vorgegeben.

Aktivierung der Direktvermarkter-Vorgabe

Die Vorgabe aus Register 40004 muss über Register 40014 aktiviert werden.

40014 = 1
Wert Funktion
0 Direktvermarkter-Vorgabe deaktiviert
1 Direktvermarkter-Vorgabe aktiviert

Zum Deaktivieren:

40014 = 0

Kurzablauf

  1. DC-Nennleistung aus Register 40012 lesen
  2. Gewünschten Prozentwert berechnen
  3. Berechneten Wattwert in Register 40004 schreiben
  4. Direktvermarkter-Vorgabe über Register 40014 = 1 aktivieren
  5. Sollwerte regelmäßig aktualisieren

Beispiel:

DC-Nennleistung: 375000 W
gewünschte Begrenzung: 30 %

375000 × 30 / 100 = 112500 W

40004 = 112500
40014 = 1

Ergebnis:

Die AC-Leistung der PV-Anlage wird auf 30 % begrenzt.

2. Leistung am Netzverknüpfungspunkt vorgeben

Alternativ zur direkten Begrenzung der PV-Leistung kann ein Sollwert für die Wirkleistung am Netzverknüpfungspunkt bzw. Übergabepunkt vorgegeben werden.

Diese Regelungsart ist insbesondere in Verbindung mit einem steuerbaren Batteriesystem interessant.

Der SmartDog regelt die angeschlossenen Erzeuger und Speicher so, dass der gewünschte Leistungswert am Übergabepunkt erreicht wird.

Benötigte Register

Register Beschreibung
40090 Aktuelle Wirkleistung an der Übergabestation
40096 Sollwert Wirkleistung Übergabestation
40098 Aktivierung des Sollwerts aus Register 40096

Der Direktvermarkter verwendet:

UNIT-ID: 2

Vorzeichen

Die Leistung wird im Verbraucherpfeilsystem angegeben.

Für Register 40096 gilt:

> 0 W = Bezug aus dem Netz
< 0 W = Lieferung / Einspeisung ins Netz

Beispiel: 0 W am Netzverknüpfungspunkt

Soll weder Energie bezogen noch eingespeist werden:

40096 = 0
40098 = 1

Der SmartDog versucht anschließend, durch die Regelung des Batteriesystems den Netzverknüpfungspunkt auf 0 W zu halten.

Beispiel: 50 kW Einspeisung

Gewünschte Einspeisung:

50 kW = 50000 W

Da Lieferung bzw. Einspeisung negativ dargestellt wird:

40096 = -50000
40098 = 1

Ziel:

50 kW Einspeisung am Netzverknüpfungspunkt

Beispiel: 30 kW Netzbezug

Gewünschter Bezug:

30 kW = 30000 W

Zu schreiben:

40096 = 30000
40098 = 1

Ziel:

30 kW Bezug am Netzverknüpfungspunkt

Aktivierung

Der Sollwert aus Register 40096 wird über Register 40098 aktiviert.

Aktivieren:

40098 = 1

Deaktivieren:

40098 = 0

Unterschied zwischen PV-Abregelung und NVP-Regelung

Die beiden Regelungsarten verfolgen unterschiedliche Ziele.

PV-Abregelung

Hier wird vorgegeben:

Wie stark darf die PV-Anlage maximal produzieren?

Beispiel:

PV-Anlage auf 40 % begrenzen

Verwendete Register:

40012 = DC-Nennleistung lesen
40004 = daraus berechneten Sollwert schreiben
40014 = Regelung aktivieren

NVP-Regelung

Hier wird vorgegeben:

Welche Wirkleistung soll tatsächlich am Netzverknüpfungspunkt anliegen?

Beispiel:

Es sollen genau 50 kW ins Netz eingespeist werden.

Zu schreiben:

40096 = -50000
40098 = 1

Der SmartDog regelt das Batteriesystem entsprechend, um diesen Wert am Netzverknüpfungspunkt einzuhalten.

3. Batteriesystem direkt steuern

Der Direktvermarkter kann alternativ das Batteriesystem direkt beeinflussen.

Hierbei wird nicht auf einen bestimmten Wert am Netzverknüpfungspunkt geregelt.

Stattdessen gibt der Direktvermarkter direkt vor, in welchem Leistungsbereich die Batterie laden oder entladen darf.

Die vollständige Registerliste finden Sie hier:

Batterie-Modbus-Registerliste

Kommunikation

Für den Direktvermarkter gilt:

UNIT-ID = 2

Die Leistungsvorgaben werden als:

Float 32 Bit
Big Endian

übertragen.

Zum Schreiben kann verwendet werden:

Function Code 0x10
Write Multiple Registers

Wichtige Statusregister

Register Beschreibung Einheit
41000 Nennleistung Batteriesystem kW
41002 Nennkapazität Batteriesystem kWh
41004 Aktuelle Batterieleistung kW
41006 Ladezustand / SOC %

Für Register 41004 gilt:

> 0 = Batterie lädt
< 0 = Batterie entlädt

Leistungsvorgaben des Direktvermarkters

Dem Direktvermarkter stehen vier Register zur Vorgabe der Lade- und Entladeleistung zur Verfügung:

Register Beschreibung Bereich
41046 Minimale Entladeleistung 0–100 %
41048 Maximale Entladeleistung 0–100 %
41050 Minimale Ladeleistung 0–100 %
41052 Maximale Ladeleistung 0–100 %

Die Register sind über UNIT-ID 2 beschreibbar.

Über minimale und maximale Leistung kann jeweils ein Leistungsbereich vorgegeben werden.

Batterie mit fester Leistung entladen

Soll die Batterie beispielsweise mit genau 50 % ihrer möglichen Entladeleistung arbeiten, werden Minimal- und Maximalwert identisch gesetzt.

41046 = 50.0
41048 = 50.0

41050 = 0.0
41052 = 0.0

Damit gilt:

Entladeleistung = 50 %
Ladeleistung = 0 %

Batterie mit fester Leistung laden

Soll die Batterie mit genau 60 % laden:

41046 = 0.0
41048 = 0.0

41050 = 60.0
41052 = 60.0

Damit gilt:

Entladeleistung = 0 %
Ladeleistung = 60 %

Entladeleistung begrenzen

Soll die Batterie entladen dürfen, jedoch maximal mit 50 %:

41046 = 0.0
41048 = 50.0

Damit wird ein zulässiger Entladebereich von:

0 % bis 50 %

vorgegeben.

Ladeleistung begrenzen

Soll die Batterie laden dürfen, jedoch maximal mit 40 %:

41050 = 0.0
41052 = 40.0

Damit wird ein zulässiger Ladebereich von:

0 % bis 40 %

vorgegeben.

Entladung verhindern

Soll die Batterie nicht entladen werden dürfen:

41046 = 0.0
41048 = 0.0

Die Ladung kann unabhängig davon freigegeben werden.

Beispiel:

41050 = 0.0
41052 = 100.0

Damit gilt:

Entladen: nicht erlaubt
Laden: 0 bis 100 % erlaubt

Ladung verhindern

Soll die Batterie nicht geladen werden dürfen:

41050 = 0.0
41052 = 0.0

Die Entladung kann beispielsweise vollständig freigegeben werden:

41046 = 0.0
41048 = 100.0

Damit gilt:

Laden: nicht erlaubt
Entladen: 0 bis 100 % erlaubt

Batterie weder laden noch entladen

41046 = 0.0
41048 = 0.0
41050 = 0.0
41052 = 0.0

Damit werden Lade- und Entladeleistung auf 0 % begrenzt.

Vollständigen Leistungsbereich freigeben

Soll der Direktvermarkter keine Einschränkung der Batterie vorgeben:

41046 = 0.0
41048 = 100.0

41050 = 0.0
41052 = 100.0

Damit sind Laden und Entladen jeweils im gesamten Bereich von 0 bis 100 % möglich.

Fallback bei Kommunikationsausfall

Für die Batteriesteuerung stehen zusätzliche Fallback-Werte zur Verfügung.

Register Beschreibung Standardwert
41054 Fallback minimale Entladeleistung 0 %
41056 Fallback maximale Entladeleistung 100 %
41058 Fallback minimale Ladeleistung 0 %
41060 Fallback maximale Ladeleistung 100 %

Diese Werte bestimmen das Verhalten der Batteriesteuerung, wenn keine gültige Vorgabe des Direktvermarkters mehr vorhanden ist.

Timeout der Direktvermarkter-Vorgaben

Die folgenden Register sind mit einem Timeout von 5 Minuten verknüpft:

40004
40006
40008
40014
40016
40018
40058
40060
40096
40098

Wird eines dieser Register länger als 5 Minuten nicht neu beschrieben, setzt sich der jeweilige Wert automatisch zurück.

Der Direktvermarkter sollte die benötigten Sollwerte deshalb zyklisch übertragen.

Zusammenfassung

Regelungsart Register Vorgabe
PV prozentual begrenzen 40004, 40014 Wattwert berechnet aus DC-Nennleistung
Leistung am NVP regeln 40096, 40098 Leistung in W
Batterie entladen 41046, 41048 0–100 %
Batterie laden 41050, 41052 0–100 %

Für den Direktvermarkter gilt grundsätzlich:

UNIT-ID = 2

Vollständige Registerlisten

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