PV Prognose

Prognosis PV

Model untuk menentukan keluaran daya yang diharapkan dari Sistem Fotovoltaik (Sistem PV) berdasarkan data prakiraan cuaca DWD.

Prosedur dasar program ini diturunkan dari alat Kilian Knoll "DWDForecast": https://github.com/kilianknoll/DWDForecast Terima kasih banyak atas idenya!

Perpustakaan berikut digunakan:

• PVLIB: Perpustakaan untuk pemodelan sistem fotovoltaik termasuk penghitungan radiasi, dll. (https://pvlib-python.readthedocs.io/en/stable/)
• wetterdienst: Pustaka Python untuk mengakses model perkiraan DWD (Deutscher Wetter Dienst). (https://pypi.org/project/wetterdienst/)
• Perpustakaan Pandas, Dataframes digunakan sebagai model data dasar.

Instalasi

Buat lingkungan virtual menggunakan juru bahasa Python > 3.8.1 (Python 3.7.x dapat menyebabkan masalah dengan pytables.)

Kemudian instal paket dari persyaratan.txt

Tujuan

Implementasi ini digunakan untuk memverifikasi model perkiraan terhadap nilai terukur dari Sistem PV

Oleh karena itu, rencana berikut ini dimulai:

• mengatur Sistem PV yang mewakili konfigurasi saya
• dapatkan data prakiraan cuaca terkini dari DWD untuk 48 jam mendatang dan gunakan data iradiasi untuk menghitung keluaran daya yang diharapkan dalam rentang waktu ini
• membandingkan data perkiraan dengan data produksi yang disediakan oleh Inverter (melalui Web-Frontend)

Rencana untuk pengembangan lebih lanjut

Nantinya, hasil verifikasi ini menjadi dasar perkiraan produksi untuk menjadwalkan urutan pemanfaatan optimal...

• Pemuatan Kendaraan Listrik
• cucian
• mesin pencuci piring
• ...

dimana targetnya adalah memaksimalkan konsumsi listrik yang dihasilkan sendiri.

Oleh karena itu, perkiraan akan diatur sebagai thread yang berjalan secara rutin yang akan memperbarui perkiraan setiap misalnya 6 jam. Kemudian, data perkiraan akan disimpan di SQL-Library untuk ditampilkan di lingkungan Node-Red.

Nilai arus inverter PV akan disimpan secara teratur (misalnya setiap menit) di InfluxDB.

Penggunaan Alat

Konfigurasi

Data Prakiraan Cuaca

Prakiraan cuaca diambil dari model DWD Mosmix. Stasiun yang paling dekat dengan lokasi sistem PV ditentukan dalam file konfigurasi.ini di Bagian "DWD".

Pada dasarnya, untuk tujuan validasi, simulasi dapat didasarkan pada data perkiraan serta data historis (nilai terukur). Data historis mencakup iradiasi global dan iradiasi difus

Instalasi PV saya

Karena area rooftop yang tersedia sangat terbatas, saya memasang Sistem PV kecil.

Konfigurasi:

• Panel PV: LG LG355N1C,V5, dipasang dengan konfigurasi Timur-Barat
• Panel terpasang di atap sisi Timur (azimuth = 101 derajat timur): 7 x 355 W = 2485 W
• Panel terpasang di atap sisi Barat (azimuth = 281 derajat barat): 8 x 355 W = 2840 W
• Inverter: Kostal Plenticore Plus 4.2 (4.2 kWp)

Konfigurasi dasar Sistem PV dilakukan di file konfigurasi.ini di Bagian Tata Surya.

Verifikasi

Model Iradiasi

Prakiraan DWD Mosmix memberikan nilai iradiasi global (ghi) dalam resolusi per jam. Untuk menjalankan Rantai Model PVLIB juga diperlukan penyinaran horizontal difus (dhi) dan penyinaran normal langsung (dni).

Iradiasi Normal Langsung (dni)

PVLIB menghasilkan beberapa alogritma untuk menentukan dni dari ghi. Di sini kami menggunakan beberapa diantaranya, namun model DISC tampaknya berfungsi dengan baik.

Iradiasi Horisontal Difus (dhi)

Untuk perhitungan dhi, model Erbs digunakan. Hal ini menunjukkan kesesuaian yang baik antara nilai yang diperkirakan dan diukur (berdasarkan DWD).

Keluaran

File CSV dengan semua data

Setelah menjalankan main.py, file csv membawa data cuaca, iradiasi, dan menghitung hasil sistem PV. File ini disimpan di direktori "output".

Internal

Parameter DC (dari kode sumber PVLIB)

    * i_sc : Short-circuit current (A)
    * i_mp : Current at the maximum-power point (A)
    * v_oc : Open-circuit voltage (V)
    * v_mp : Voltage at maximum-power point (V)
    * p_mp : Power at maximum-power point (W)
    * i_x : Current at module V = 0.5Voc, defines 4th point on I-V
      curve for modeling curve shape
    * i_xx : Current at module V = 0.5(Voc+Vmp), defines 5th point on
      I-V curve for modeling curve shape