Izmantojot Wi-Fi SCR moduli, automātiski vadiet katla sildītāju

Šajā rakstā ir aprakstīts, kā automātiski vadīt katla sildītāju, izmantojot Wi-Fi SCR moduli (SCR_485) un IAMMETER elektrības skaitītāju, lai uzlabotu fotoelementu (PV) sistēmas pašpatēriņa līmeni.

Reāllaikā pielāgojot SCR moduļa izejas jaudu atbilstoši tīkla atdotās elektroenerģijas daudzumam, mērķis ir patērēt pēc iespējas vairāk atdotās elektroenerģijas un uzlabot PV sistēmas pašpatēriņa līmeni.

Iepriekš mums bija apmācība, kurā mācījām, kā izmantot Wi-Fi SCR moduli ar ESP Home programmatūru, lai lineāri regulētu pretestības slodžu jaudu. Lai iegūtu sīkāku informāciju, lūdzu, skatiet šo saiti: ESP32 + SCR modulis: Lineāri regulēt pretestības slodžu (piemēram, sildītāju) izejas jaudu.

Efekta attēlojums

Kā redzams attēlā, pēc automātiskā režīma ieslēgšanas SCR kontrollera "Set Power" tiek nepārtraukti reāllaikā pielāgots atbilstoši atdotajai jaudai, saglabājot atdoto jaudu ap 0W.

Control the power of the heater according to the grid power

Grid Power REV: Atdotā jauda (feed-in power)

SCR_485 Power: SCR_485 "Set Power"

Par SCR_485

Lineārs jaudas kontrolieris ar maksimālo izejas jaudu 4 kW (220V sistēma). Tas var lineāri regulēt izejas jaudu diapazonā no 0 līdz 4 kW, ir ieteicams pretestības slodžu (piemēram, katla sildītāju) vadīšanai un nodrošina Wi-Fi funkcionalitāti.

SCR_485,linear power contrllor,voltage regulator for the resistive load

Papildu informācija — skatiet šo saiti.

Programmatūra (Firmware)

SCR_485 izmanto ESP Home programmatūru, kas pirms nosūtīšanas jau ir iepriekš instalēta.

YAML

YAML fails: SCR-485.yaml.

Klientiem atbilstoši savam faktiskajam elektrības skaitītāja lietojumam ir jākonfigurē IP adrese un attiecīgā fāžu informācija.

Sistēmas elektroinstalācija

Sistēmas elektroinstalācija ir parādīta attēlā zemāk, un galvenās sastāvdaļas ir šādas:

IAMMETER trīsfāžu elektrības skaitītājs tiek izmantots tīkla jaudas mērīšanai. Tā kā IAMMETER elektrības skaitītājs ir divvirzienu mērītājs, tas var mērīt divvirzienu jaudu (tīklam atņemto un tīklā atdoto jaudu) un nodrošina API mērījumu rezultātu nolasīšanai reāllaikā.
SCR_485: Wi-Fi SCR modulis, kas caur API nolasa jaudas rādījumus no IAMMETER skaitītāja un reāllaikā pielāgo izejas jaudu, lai darbinātu katla sildītāju.

Automātiska SCR_485 moduļa izejas jaudas pielāgošana atbilstoši tīkla jaudai

Pēc sistēmas elektroinstalācijas pabeigšanas klientiem ir jāveic šādi uzdevumi:

Konfigurēt "SCR_485" Wi-Fi akreditācijas datus.
Konfigurēt IAMMETER elektrības skaitītāju ESP Home YAML failā.
Iestatīt parametrus.

"SCR_485" Wi-Fi akreditācijas datu konfigurēšana

configure the wifi credentials in esp home

IAMMETER elektrības skaitītāja konfigurēšana ESP Home

Atveriet tīmekļa lapu ESP Home. Ekrānuzņēmumā pamanīsit sešas sarakstā minētas ierīces, jo pašlaik mūsu laboratorijā tiek testēti seši SCR_485 bloki.

SCR_485 in ESP Home

Atjauniniet YAML konfigurācijas failu, izmantojot šo scr-485.yaml.

Pārveidojiet YAML konfigurāciju atbilstoši izmantotā enerģijas skaitītāja tipam.

WEM3080

WEM3080 ir IAMMETER vienfāzes elektrības skaitītājs, tāpēc, ja izmantojat WEM3080, tas nozīmē, ka izmērītā jauda ir tīkla jauda (Grid Power), un jums ir tikai jāiestata skaitītāja IP adrese šādi:

Nomainiet IP adresi (10.10.30.33) YAML failā pret enerģijas skaitītāja IP adresi.

yamlCopy codeinterval:
  - interval: 5s
    then:
      - if:
          condition:
            lambda: 'return id(auto_mode);'
          then:
            - http_request.get:
                url: "http://10.10.30.33/monitorjson"
                headers:
                  Content-Type: "application/json"
                verify_ssl: false

WEM3080T/WEM3046T/WEM3050T:

WEM3080T/WEM3046T/WEM3050T visi ir IAMMETER trīsfāžu elektrības skaitītāji. Ja izmantojat trīsfāžu elektrības skaitītāju, papildus IP adreses konfigurēšanai jums ir arī jāizvēlas, kura konkrētā fāze tiks izmantota tīkla jaudas (Grid Power) mērīšanai.

Iestatiet skaitītāja IP adresi

Nomainiet IP adresi 10.10.30.33 YAML failā pret enerģijas skaitītāja IP adresi.

Izvēlieties konkrēto skaitītāja fāzi tīkla jaudas mērīšanai

Ja tīkla elektroapgāde ir vienfāzes, tīkla jaudas mērīšanai var izmantot jebkuru trīsfāžu skaitītāja fāzi (kā parādīts sistēmas elektroinstalācijas sadaļā, B fāze tiek izmantota tīkla jaudas mērīšanai).

Ja tīkla elektroapgāde ir trīsfāžu, tīkla jaudas attēlošanai jāizmanto trīsfāžu skaitītāja kopējā jauda.

Tālāk esošajā kodā esošie komentāri to norāda:

yamlCopy codeinterval:
  - interval: 5s
    then:
...

int16_t power_value = root["Datas"][1][2];
# power value in phase A:  ["Datas"][0][2], 
# power value in phase B: it is ["Datas"][1][2]
# power value in phase C: it is ["Datas"][2][2]
...

Parametru iestatīšana

Piesakieties tīmekļa lapā, parametru skaidrojumi ir šādi:

Auto Mode (Automātiskais režīms): Manuālais režīms/Automātiskais režīms.

Threshold (Slieksnis): Vadības cilpas sliekšņa vērtība.

Hysteresis (Histerēze): Šmita trigera histerēzes parametrs. Tā kā tiek izmantota augstā/zemā līmeņa vadība, "Hysteresis" parametrs ir pievienots, lai novērstu svārstības. Darbība tiek iedarbināta, ja tīkla jauda > slieksnis + histerēze vai tīkla jauda < slieksnis - histerēze.

Set power (Iestatītā jauda): SCR_485 iestatītā izejas jauda.

Set the parameters in SCR-485,threshold,hysteresis

Maksimālās jaudas iestatīšana (Set Max Power)

Šis parametrs ir SCR_485 vadītās slodzes maksimālā jauda. Tā kā SCR_485 kontrolē slodzi, regulējot izejas spriegumu, tas, aprēķinot Set Power, šo Max Power vērtību izmanto kā atskaites punktu.

Piemēram, ja maksimālā jauda ir iestatīta uz 3.3 kW, SCR pieņems, ka izejas jauda pie 220V darba sprieguma ir 3.5 kW. Vēlāk, ja Set Power būs jāpielāgo uz 0.875 kW, SCR_485 samazinās spriegumu līdz 110V.

Sliekšņa un histerēzes iestatīšana (Set Threshold and Hysteresis)

Histerēzes ieviešanas mērķis ir novērst vadības sistēmas pārāk biežu darbību — tas ir līdzīgi Šmita trigera principam. Darbība (SCR_485 izejas jaudas pielāgošana) tiek veikta tikai tad, ja izmērītā vērtība (tīkla jauda) ir lielāka par "slieksnis + histerēze" vai mazāka par "slieksnis - histerēze".

Piem.: Slieksnis = -20 W, histerēze = 50 W.

Šie divi iestatījumi palielina SCR_485 iestatīto jaudu, kad tīkla jauda ir mazāka par -70 W (-20-50).

Šie divi iestatījumi samazina SCR_485 iestatīto jaudu, kad tīkla jauda ir lielāka par 30 W (-20+50).

Lūdzu, ņemiet vērā, ka IAMMETER elektrības skaitītāja divvirzienu mērījumos negatīvas jaudas vērtības norāda, ka PV sistēma atdod elektroenerģiju tīklam, savukārt pozitīvas jaudas vērtības norāda, ka sistēma patērē elektroenerģiju no tīkla.

Set the parameters in SCR-485,threshold,hysteresis