Fix: Solar powered inverters are stuck at low limits

[AndreasBoehm]

We now report that the limit can be increased when the current production of the inverter matches the current limit with a margin of 1,5% of its max power.

For a HMS-2000 with a limit of 200W and a production of 180W, we consider that the inverter is able to produce more power,

The previous method required 97% or 194W to be produced, which is a margin of only 6W!

Note: This change will ignore 'overscaling' for solar inverters for now as I first want to verify that the changes work for simpler non-overscaling setups.

ToDo:

• re-enable overscaling
• adjust overscaling logic to work in a similar fashion

Test Build:

https://github.com/hoylabs/OpenDTU-OnBattery/actions/runs/14030542692

[spcqike]

Moin,

erstes kurzes Feedback:

er scheint nicht hoch zu gehen

08:45:08.069 > Fetch inverter: 114183722749
08:45:08.161 > Queue size - NRF: 1 CMT: 0
08:45:08.648 > Middle missing
08:45:08.655 > Request retransmit: 1
08:45:08.745 > [DPL] targeting -20 W, base load is 800 W, power meter reads 55.3 W (valid)
08:45:08.752 > [DPL] requesting 288 W from 1 solar-powered inverter currently producing 213 W (diff 75 W, hysteresis 25 W)
08:45:08.756 > [DPL] will cover 213 W using 1 solar-powered inverter
08:45:08.847 > [DPL] battery allowance is 0/0 W DC/AC, solar power is 0/0 W DC/AC, requested are 75 W AC
08:45:08.853 > [DPL inverter 116492305207]:
08:45:08.858 >     solar-powered, producing 213 W, output included in power meter reading
08:45:08.862 >     lower/current/upper limit: 50/238/1000 W, output capability: 2000 W
08:45:08.868 >     sending commands enabled, reachable, eligible
08:45:08.873 >     max reduction production/standby: 163/163 W, max increase: 0 W
08:45:08.974 >     target limit/output/state: -1 W (unchanged)/213 W/unchanged, 0 update timeouts
08:45:08.981 >     MPPTs AC power: a: 53 W b: 53 W c: 54 W d: 54 W
08:45:08.986 > Success
08:45:09.078 > [PowerMeters::Json::Http] New total: 51.68

Wie ich lese, hast du eine Abweichung von 20W hinterlegt.

das scheint hier für den HMS-2000 halt nicht zu reichen :) ist ja nur 1% seines Maximums.

meinst du es macht Sinn, die Differenz einfach prozentual zum Invertermaximum zu berechnen? so wie ``wenn das aktuelle Limit < 15%, dann grenzwert = 1.5% von Invertermax, sonst 6W" oder so?

feste 20W sind bei einem HM-800 eben auch was anderes, als beim HMS-2000 :) der HM-800 kann bei 100W statt 120W (15% Limit) vielleicht verschattet sein, der HMS-2000 ist bei 280W von 300W (ebenfalls 15% limit) wahrscheinlich nicht so verschattet.

nachtrag:
hab das Limit mal manuell erhöht, danach ging er natürlich wieder runter

an der "Sonne" liegt es nicht :)

[AndreasBoehm]

Danke für dein Feedback.

Ich hab das in einem Spreadsheet 'simuliert' und bin dabei auf 20W gekommen, sieht in der realität wohl anders aus.

Wenn wir die zwei extreme nehmen, HMS-2000 und HM-350 erlauben wir mit einer prozentualen Berechnung und 1,5% nur 5,25 W 'fehler' für den kleinen WR, das erscheint mir zu wenig.

Sag mal, hast du nicht mal eine Tabelle erstellt in der die Abweichung zwischen Limit und Output für den HMS-2000 für verschiedene Limits zu sehen war?

[spcqike]

Ja

#1087 (comment)

[AndreasBoehm]

Vielen Dank dafür!

Ich hab deinen Vorschlag mit der 1,5% Regel umgesetzt und oben ein neues Test-Build verlinkt, sieht sinnvoll und gut aus.
Das müssen wir nur auch mit kleineren WRs testen um es zu bestätigen.

[spcqike]

ich installiere es mal und berichte :)

als Alternative kann man die Berechnung ja als X W + Y %, also bspw die ehemaligen 6W + 1% des Invertermaximums. bzw, wo ich es so schreibe, den Schwellwert fest bei 6W und wenn das aktuelle Limit < 15%, dann eben +1% des Maximums, oder so :)

bzw für meinen HMS-2000 bräuchte es fast 15W+1%, liegt die maximale Abweichung doch bei 31/33W beim Limit von 14% bzw 15%

Das sieht man auch in Grafana, die Sprünge kurz vor und nach 09:01

für die aktive Überskalierung gibt es ja den selbst wählbaren Grenzwert. aktuell habe ich da 98% drin.

da könnte man im Kleinlastbereich (also < 15% Limit) ebenfalls sagen 98% - 1% bzw Uservorgabe -1%

man bräuchte es da zwar nicht, da man ja die Schwelle selbst vorgeben kann, aber eine generell zu geringe Schwelle kann halt dann doch in der richtigen Funktion (also bei > 15% Limit) Probleme machen und unsauber regeln.

[spcqike]

aktuell läuft die brauchwasserwärmepumpe, da ist schlecht mit niedrigem Verbrauch :D ich hab es einfach mal getestet und manuell 14% Limit (280W) übertragen.
Der WR liefert da nur 251W, wird aber anstandslos hoch geregelt

11:10:16.438 > [PowerMeters::Json::Http] New total: 415.06
11:10:16.441 > [DPL] targeting -20 W, base load is 800 W, power meter reads 415.1 W (valid)
11:10:16.444 > [DPL] requesting 686 W from 1 solar-powered inverter currently producing 251 W (diff 435 W, hysteresis 25 W)
11:10:16.446 > [DPL] will cover 686 W using 1 solar-powered inverter
11:10:16.449 > [DPL] battery allowance is 0/0 W DC/AC, solar power is 0/0 W DC/AC, requested are 0 W AC
11:10:16.452 > [DPL inverter 116492305207]:
11:10:16.454 >     solar-powered, producing 251 W, output included in power meter reading
11:10:16.458 >     lower/current/upper limit: 50/280/1000 W, output capability: 2000 W
11:10:16.461 >     sending commands enabled, reachable, eligible
11:10:16.463 >     max reduction production/standby: 201/201 W, max increase: 720 W
11:10:16.466 >     target limit/output/state: 686 W (update)/686 W/production, 0 update timeouts
11:10:16.469 >     MPPTs AC power: a: 62 W b: 63 W c: 63 W d: 63 W
11:10:16.472 > [DPL inverter 116492305207]: sending limit of 34.3 % (686 W respectively), max output is 2000 W
11:10:16.479 > Fetch inverter: 116492305207
11:10:16.481 > Queue size - NRF: 0 CMT: 2
11:10:16.484 > [DPL] waiting for a start/stop/restart/limit command to complete
11:10:17.495 > Fetch inverter: 114183722749
11:10:17.498 > Queue size - NRF: 1 CMT: 2
11:10:18.005 > Success
11:10:18.488 > Success
11:10:18.490 > [DPL inverter 116492305207]: limit update succeeded, actual limit is 34.3 % (686 W respectively), effective 2043 ms after update started, requested were 34.3 %

die 1.5% scheinen da gereicht zu haben :) lag die Differenz doch bei 1.45% :D (29W bei bis 30W Unterschreitung)

nach meinem letzten Post (Abweichung von 31/33W), denke ich, dass eine Mischung aus festem und prozentualem Anteil, wie die 15W + 1% oder so, wohl allgemein doch besser wär. wie du sagst, bei der Bandbreite an Wechselrichtern und Leistungen. Fest 30W sind für den HM-300 sicher zu viel des Guten. beim HMS-2000 aber hier und da vielleicht doch mal zu wenig.

[AndreasBoehm]

Habe als Basis einen HMS-2000 genommen.

Der erlaubte Fehler errechnet sich aus einem Base Value (5 W), einem Anteil des Limits und einem Anteil der Maximalen Leistung.

Die Werte hab ich angepasst bis sie zu deiner Tabelle (#1087 (comment)) gepasst haben.

Ich hab das auch für andere WRs vorbereitet, also eine Auswertung mit den gleichen Parametern für alle WRs, wollte aber erstmal deine Meinung zu dieser Formel hören.

5 + (LimitW * -1%) + (Max Power W * 1,75%)

Description	Value
Max Power Missing Base W	5
% of Limit	-1%
% of Inverter max Power	1,75%

Limit W	Limit	Limit Corrected Max Power Missing W	Min Accepted Output %
60	3%	39,4	37,33
100	5%	39	62,40
200	10%	38	81,20
220	11%	37,8	82,91
240	12%	37,6	84,33
260	13%	37,4	85,54
280	14%	37,2	86,57
300	15%	37	87,47
320	16%	36,8	88,25
340	17%	36,6	88,94
360	18%	36,4	89,56
380	19%	36,2	90,11
400	20%	36	90,60
500	25%	35	92,48
600	30%	34	93,73
800	40%	32	95,30
1.000	50%	30	96,24
1.200	60%	28	96,87
1.400	70%	26	97,31
1.600	80%	24	97,65
1.800	90%	22	97,91
1.980	99%	20,2	98,10

[spcqike]

was meinst du mit LimitW -1%? das kann ich grad nicht greifen und damit die Rechnung nicht ganz nachvollziehen.

und ich denke, über 15% Limit braucht es keinen zusätzlichen Puffer mehr. Zumindest konnte ich noch nie feststellen, dass der WR > 15% nicht "sauber" ausgeregelt hat. Im Gegenteil, da liefert er immer ein paar Watt mehr (vielleicht mal 2-3W weniger, aber die Werte schwanken und liegen in der Regel über dem Soll)

Im Gegenteil, ich denke es wäre schlecht für die Regelung, zumindest wenn das Überskalieren wieder rein kommt, wenn 10% "unterperformance" (bei 400W) als "nicht verschattet" gelten. Denn dann würde er die fehlenden 36W ja nicht versuchen auszugleichen ,oder?

Ich kann leider keine Messungen für andere Hoymiles machen (wobei, doch für den HM-600 auf einem Kanal), denke aber dass die Formel so zu viel des Guten ist :)

1,75% sind beim HMS-2000 bereits 35W, also mehr als das Maximum, was ich als Abweichung festgestellen konnte.

die maximale Abweichung lag bei 33W

Limit %	Limit absolut	DC Eingang	AC Ausgang	Abweichung
5	100	88 - 101	83 - 95	17
10	200	191 - 201	181 - 192	19
11	220	224	213	7
12	240	224	213	27
13	260	262	249	11
14	280	262-272	249-259	31
15	300	283-322	267-306	33
16	320	343-354	326-336	-6
17	340	354-364	336-347	4
18	360	375-386	357-367	3
19	380	408-418	388-397	-8
20	400	418-429	398-408	2
25	500	526-536	500-510	0
30	600	626-644	598-612	2

Es scheint auch nicht so, als würde die Abweichung am unteren Ende größer werden. die größte Abweichung hatte ich bei 14% und 15%, also kurz vor der Grenze zur funktionierenden Regelung. Dort waren auch die Schwinger am größten.

ich denke ein einfacher und fester Wert wie 15W +1% sollte ausreichen.
das ergibt ne maximale Abweichung je nach Modell von 18W bis 35W, Je nachdem, wie die unterschiedlichen Modelle performen, kann man es auch variieren zu 10W+1.5% oder so

Hoymiles	15 +1%	10+1.5%	15+1.5%
300	18	14,5	19,5
600	21	19	24
700	22	20,5	25,5
800	23	22	27
1000	25	25	30
1500	30	32,5	37,5
1600	31	34	39
2000	35	40	45

Ich werde die Tage mal ne Tabelle für den HM-600 machen. der hat zwar nur 1 Paneel am 2. Eingang, aber ... naja, mal gucken.
wenn ich den jetzt auf 5% (30W insg., 15W pro Eingang) liefert er mir zwischen 13.7W und 15.2W. wäre er voll belegt und würde genauso regeln, hätte man also 27.4-30.4W, läge im Maximum also nur 2.6W unter dem Limit. (oder 0.4333% seines Maximums. das wäre bereits besser als mein HMS-2000, der bei 5% mit absoluten 17W drunter lag, also 0.85%)

[AndreasBoehm]

LimitW * -1% bedeutet das wir 1% des Limits subtrahieren, also je höher das Limit, je geringer ist der erlaubte Fehler.

Mit der Überskalierungs-Problematik hast du natürlich recht, ich kann ja mal versuchen ob der DPL recht zappelt wenn diese Sonderregelung nur bis inklusive 15% Limit greift. Oberhalb von den 15% gehe ich dann wieder auf 98% Threshold.

Hier gabs nen User dem 42W fehlten bei nem HMS-2000 und 13% Limit: #1675 (comment)

Das wäre natürlich genial wenn du das auch mit dem HM-600 ausprobieren könntest.

[spcqike]

(oder 0.4333% seines Maximums. das wäre bereits besser als mein HMS-2000, der bei 5% mit absoluten 17W drunter lag, also 0.85%)

wo ich da grad nochmal drüber lese ... vielleicht sollte man die Abweichung < 15% Wechselrichter Limit einfach als Abweichung des gesetzten Limits betrachten?

beim HMS-2000 und seinen sieht es so als, als wären "bis 20%" Abweichung zu erwarten. Ich hab auch deine angemerkten 42W bei 13% Limit mal mit in meine Tabelle aufgenommen

Limit %	Limit absolut	DC Eingang	AC Ausgang	Abweichung	Abweichung zum Limit absolut
5	100	88 - 101	83 - 95	17	17,00%
10	200	191 - 201	181 - 192	19	9,50%
11	220	224	213	7	3,18%
12	240	224	213	27	11,25%
13	260	262	249	11	4,23%
13	260		218	42	16,15%
14	280	262-272	249-259	31	11,07%
15	300	283-322	267-306	33	11,00%
16	320	343-354	326-336	-6	-1,88%
17	340	354-364	336-347	4	1,18%
18	360	375-386	357-367	3	0,83%
19	380	408-418	388-397	-8	-2,11%
20	400	418-429	398-408	2	0,50%
25	500	526-536	500-510	0	0,00%
30	600	626-644	598-612	2	0,33%

Das wäre natürlich genial wenn du das auch mit dem HM-600 ausprobieren könntest.

ich werde berichten :) wie gesagt, leider nur mit einem Eingang, in der Hoffnung dass das skaliert und reproduzierbar ist.

Könnt ihr solche Versuche mit den Akku betriebenen Invertern nicht zu jeder Tages- und Nachtzeit machen? :D bei mir ist die Sonne nun schon wieder weg :(

und, ich frage mich grad auch, ob die Spannung / der Strom nen Einfluss hat. also ob 54 Zellen mit 13A oder 72 Zellen mit 8A.

Ich habe 72 Zellen (bzw. 144 Halbzellen), dadurch > 40V und eben weniger Strom. Leider sehen wir in den Logs nicht, welche Paneelspannung anliegt, oder? Wollen wir das übergangsweise mit aufnehmen?

[AndreasBoehm]

vielleicht sollte man die Abweichung < 15% Wechselrichter Limit einfach als Abweichung des gesetzten Limits betrachten?

Also im Sinne von Limit <= 15 && Output > (Limit * 0.8) um bis zu einem Limit von 15% mit 20% Abweichung (80%) zufrieden zu seiN?

Könnt ihr solche Versuche mit den Akku betriebenen Invertern nicht zu jeder Tages- und Nachtzeit machen? :D

Da hast du schon recht, ich muss mal ausprobieren wie realistisch das ist, sind ja doch ganz andere Bedingungen für den MPPT.

Ich habe 72 Zellen (bzw. 144 Halbzellen), dadurch > 40V und eben weniger Strom. Leider sehen wir in den Logs nicht, welche Paneelspannung anliegt, oder? Wollen wir das übergangsweise mit aufnehmen?

Gute Idee, ich hab die Spannung mal in die Logs mit aufgenommen.

[spcqike]

Also im Sinne von [...]

ja genau. ich denke, für das "einfache" Hochregeln könnte das ausreichen. Solange die anderen Modelle ähnliche prozentuale Abweichungen haben.
Der Test mit meinem HM-600 gestern sah ja sogar so aus, als wäre die Abweichung geringer, was gut ist.

für das Überskalieren muss man es dann ja wieder auf die Eingänge runterbrechen :) bzw, je nach FIrmware auch nicht.

Was mir noch im Kopf schwebt:
Was denkst du, wie ist das Zusammenspiel von dem Schwingen und dem DPL?
ich habe ja gezeigt, dass mein HMS-2000 bei 14% und 15% stark schwingt. bei anderen Limits tut er das auch, aber nicht so massiv.

ich vermute, da der DPL so schnell durchläuft, ist das schwingen egal. in irgendeinem Durchlauf würde die höhere Leistung erkannt werden und der Wechselrichter damit als "nicht verschattet" interpretiert, oder?

Ich würde mir mal ein Script (python) oder flow (node red) überlegen, um meine Wechselrichter mit einer Rampe (1%-20%) automatisch abfahren zu lassen. und dabei diverse Parameter protokollieren. Ist halt die Frage, ob ich die Schwankung mit betrachte oder mich auf das Max (oder Min?) konzentriere. Ich tendiere grad nur zum Maximum, aus oben genannten Grund.

Zum weiteren Zusammenspiel der WR im DPL:
Wenn die Erkennung der "nicht Verschattung" doch zu "weich" ist, was hat das für Auswirkungen?
Ich nehme an, der WR würde priorisiert (da solar only) ein höheres Limit bekommen, das dann aber nicht liefern. Damit wäre er im 2. DPL Durchlauf wahrscheinlich doch "verschattet" und ein anderer WR würde ein höheres Limit bekommen, oder?

also, wenn er bspw. 150W liefern soll, 121W liefert (weil wirklich verschattet und nicht mehr geht). nach Limit <= 15 && Output > (Limit * 0.8) wäre er "nicht verschattet" und bekäme ein neues Limit, bspw. 200W. er bleibt jedoch bei 121W stehen und wäre dann nach Limit <= 15 && Output > (Limit * 0.8) eben doch verschattet und damit "raus", oder?