Steuerung EVU per ModbusTCP/RTU

Steuerung Energieversorger (EVU) über Modbus

Über die Modbus-Schnittstelle des SmartDog kann der Energieversorger (EVU) die maximal zulässige Wirkleistung einer PV-Anlage vorgeben.

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

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

Der daraus berechnete Prozentwert wird anschließend zur Begrenzung der AC-Leistung der PV-Anlage verwendet.

Der Energieversorger kommuniziert grundsätzlich mit:

UNIT-ID: 1

Die vollständige Registerliste finden Sie hier:

Modbus-Registerliste (auch für Pav,e)

1. Benötigte Register

Register	Beschreibung
`40000`	Aktuelle Einspeiseleistung in W
`40002`	Aktuell erzeugte Leistung in W
`40006`	Maximal zulässige Leistung vom Energieversorger in W
`40012`	Nennleistung der PV-Anlage
`40016`	Aktivierung / Deaktivierung der EVU-Wirkleistungsvorgabe

Für den Zugriff gilt:

UNIT-ID: 1

Die Werte werden als vorzeichenbehaftete 32-Bit-Ganzzahlen übertragen.

Zum Schreiben kann Modbus Function Code 0x10 (Write Multiple Registers) verwendet werden.

2. Berechnung des Sollwerts

Die Nennleistung aus Register 40012 dient als Bezugsgröße für 100 %.

Die Berechnung lautet:

Sollwert [W] = Nennleistung × gewünschter Prozentwert / 100

Der berechnete Wert wird anschließend in Register 40006 geschrieben.

Wichtig:

Die Prozentberechnung basiert auf der hinterlegten Nennleistung der PV-Anlage. Der SmartDog begrenzt anschließend die AC-Leistung entsprechend der berechneten prozentualen Vorgabe.

3. Beispiele

Die PV-Anlage besitzt eine Nennleistung von:

Register 40012 = 375000

Dies entspricht einer Bezugsgröße von 375 kW für 100 %.

Begrenzung auf 20 %

Berechnung:

375000 × 20 / 100 = 75000 W

Zu schreiben:

UNIT-ID = 1

40006 = 75000
40016 = 1

Die AC-Leistung der PV-Anlage wird auf 20 % begrenzt.

Begrenzung auf 50 %

Berechnung:

375000 × 50 / 100 = 187500 W

Zu schreiben:

UNIT-ID = 1

40006 = 187500
40016 = 1

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

Begrenzung auf 100 %

Berechnung:

375000 × 100 / 100 = 375000 W

Zu schreiben:

UNIT-ID = 1

40006 = 375000
40016 = 1

Damit wird die Anlage auf 100 % freigegeben, sofern keine weiteren Leistungsbegrenzungen aktiv sind.

Begrenzung auf 0 %

Soll die PV-Anlage vollständig abgeregelt werden:

UNIT-ID = 1

40006 = 0
40016 = 1

Damit wird eine Wirkleistungsvorgabe von 0 % aktiviert.

Achtung: Eine aktive Vorgabe von 0 % ist nicht mit der Deaktivierung der EVU-Steuerung gleichzusetzen.

4. Aktivierung der EVU-Wirkleistungsvorgabe

Die Vorgabe aus Register 40006 muss über Register 40016 aktiviert werden.

Wert	Funktion
`0`	EVU-Wirkleistungsvorgabe deaktiviert
`1`	EVU-Wirkleistungsvorgabe aktiviert
`2`	Master/Slave-Betrieb (nur intern verwendbar)

Aktivieren:

40016 = 1

Deaktivieren:

40016 = 0

Bei deaktivierter EVU-Vorgabe wird die Leistungsbegrenzung aus Register 40006 nicht mehr berücksichtigt. Andere aktive Regelungsfunktionen können die Anlagenleistung weiterhin begrenzen.

5. Kommunikation und Timeout

Die EVU-Wirkleistungsvorgabe ist mit einem Timeout von 5 Minuten verknüpft.

Damit die Vorgabe aktiv bleibt, muss die Modbus-Kommunikation regelmäßig aufrechterhalten werden.

Laut Registerliste wird hierbei nicht zwischen lesendem und schreibendem Zugriff unterschieden.

Wird die Kommunikation länger als 5 Minuten unterbrochen, werden die betroffenen Vorgaberegister zurückgesetzt.

Die erforderliche Reaktion bei Kommunikationsausfall muss entsprechend den Vorgaben des zuständigen Netzbetreibers berücksichtigt werden.

6. Kurzablauf

Verbindung zum SmartDog über Modbus TCP mit Unit-ID 1 herstellen.
Nennleistung aus Register 40012 lesen.
Gewünschten Prozentwert in einen absoluten Leistungswert umrechnen.
Berechneten Wattwert in Register 40006 schreiben.
EVU-Wirkleistungsvorgabe über Register 40016 = 1 aktivieren.
Modbus-Kommunikation regelmäßig aufrechterhalten.

Beispiel: Begrenzung auf 30 %

Nennleistung:        375000
Gewünschte Vorgabe:  30 %

375000 × 30 / 100 = 112500 W

UNIT-ID = 1

40006 = 112500
40016 = 1

Ergebnis:

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

7. Unterschied zwischen EVU und Direktvermarkter

Beide Schnittstellen ermöglichen eine prozentuale Begrenzung der PV-Leistung über einen absoluten Wattwert.

Funktion	Energieversorger (EVU)	Direktvermarkter
Modbus Unit-ID	`1`	`2`
Nennleistung auslesen	`40012`	`40012`
Wirkleistung vorgeben	`40006`	`40004`
Wirkleistung aktivieren	`40016`	`40014`

Die EVU- und Direktvermarkter-Vorgaben werden über getrennte Register übertragen. Eine Freigabe durch den Direktvermarkter hebt eine bestehende EVU-Leistungsbegrenzung nicht automatisch auf.