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Andreas
commit
a132e83aab
@ -1,19 +1,25 @@
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from datetime import datetime
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from pprint import pprint
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import numpy as np
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import modules.class_akku as PVAkku
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def replace_nan_with_none(data):
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if isinstance(data, dict):
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return {key: replace_nan_with_none(value) for key, value in data.items()}
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elif isinstance(data, list):
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return [replace_nan_with_none(element) for element in data]
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elif isinstance(data, float) and np.isnan(data):
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elif isinstance(data, np.ndarray):
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# Konvertiere das numpy-Array zu einer Liste und rekursiv ersetzen
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return replace_nan_with_none(data.tolist())
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elif isinstance(data, (float, np.floating)) and np.isnan(data):
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# np.floating deckt auch numpy-NaNs ab
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return None
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else:
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return data
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class EnergieManagementSystem:
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def __init__(self, pv_prognose_wh=None, strompreis_euro_pro_wh=None, einspeiseverguetung_euro_pro_wh=None, eauto=None, gesamtlast=None, haushaltsgeraet=None, wechselrichter=None):
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self.akku = wechselrichter.akku
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@ -53,102 +59,84 @@ class EnergieManagementSystem:
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return self.simuliere(start_stunde)
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def simuliere(self, start_stunde):
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last_wh_pro_stunde = []
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netzeinspeisung_wh_pro_stunde = []
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netzbezug_wh_pro_stunde = []
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kosten_euro_pro_stunde = []
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einnahmen_euro_pro_stunde = []
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akku_soc_pro_stunde = []
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eauto_soc_pro_stunde = []
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verluste_wh_pro_stunde = []
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haushaltsgeraet_wh_pro_stunde = []
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lastkurve_wh = self.gesamtlast
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# Anzahl der Stunden berechnen
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assert len(lastkurve_wh) == len(self.pv_prognose_wh) == len(self.strompreis_euro_pro_wh), f"Arraygrößen stimmen nicht überein: Lastkurve = {len(lastkurve_wh)}, PV-Prognose = {len(self.pv_prognose_wh)}, Strompreis = {len(self.strompreis_euro_pro_wh)}"
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ende = min( len(lastkurve_wh),len(self.pv_prognose_wh), len(self.strompreis_euro_pro_wh))
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total_hours = ende-start_stunde
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# Endzustände auf NaN setzen, damit diese übersprungen werden für die Stunde
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last_wh_pro_stunde.append(np.nan)
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netzeinspeisung_wh_pro_stunde.append(np.nan)
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netzbezug_wh_pro_stunde.append(np.nan)
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kosten_euro_pro_stunde.append(np.nan)
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akku_soc_pro_stunde.append(self.akku.ladezustand_in_prozent())
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einnahmen_euro_pro_stunde.append(np.nan)
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eauto_soc_pro_stunde.append(self.eauto.ladezustand_in_prozent())
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verluste_wh_pro_stunde.append(np.nan)
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haushaltsgeraet_wh_pro_stunde.append(np.nan)
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# Berechnet das Ende basierend auf der Länge der Lastkurve
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for stunde in range(start_stunde+1, ende):
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# Zustand zu Beginn der Stunde (Anfangszustand)
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akku_soc_start = self.akku.ladezustand_in_prozent() # Anfangszustand Akku-SoC
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if self.eauto:
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eauto_soc_start = self.eauto.ladezustand_in_prozent() # Anfangszustand E-Auto-SoC
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# Initialisierung der Arrays mit NaN-Werten
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last_wh_pro_stunde = np.full(total_hours, np.nan)
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||||
netzeinspeisung_wh_pro_stunde = np.full(total_hours, np.nan)
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netzbezug_wh_pro_stunde = np.full(total_hours, np.nan)
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||||
kosten_euro_pro_stunde = np.full(total_hours, np.nan)
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einnahmen_euro_pro_stunde = np.full(total_hours, np.nan)
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||||
akku_soc_pro_stunde = np.full(total_hours, np.nan)
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eauto_soc_pro_stunde = np.full(total_hours, np.nan)
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verluste_wh_pro_stunde = np.full(total_hours, np.nan)
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haushaltsgeraet_wh_pro_stunde = np.full(total_hours, np.nan)
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# Setze den initialen Ladezustand für Akku und E-Auto
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akku_soc_pro_stunde[start_stunde] = self.akku.ladezustand_in_prozent()
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if self.eauto:
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eauto_soc_pro_stunde[start_stunde] = self.eauto.ladezustand_in_prozent()
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# Anpassung, um sicherzustellen, dass Indizes korrekt sind
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verbrauch = lastkurve_wh[stunde] # Verbrauch für die Stunde
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if self.haushaltsgeraet != None:
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verbrauch = verbrauch + self.haushaltsgeraet.get_last_fuer_stunde(stunde)
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haushaltsgeraet_wh_pro_stunde.append(self.haushaltsgeraet.get_last_fuer_stunde(stunde))
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else:
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haushaltsgeraet_wh_pro_stunde.append(0)
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for stunde in range(start_stunde + 1, ende):
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stunde_since_now = stunde-start_stunde
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#print(stunde_since_now)
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# Anfangszustände
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akku_soc_start = self.akku.ladezustand_in_prozent()
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eauto_soc_start = self.eauto.ladezustand_in_prozent() if self.eauto else None
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# Verbrauch und zusätzliche Lasten bestimmen
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verbrauch = self.gesamtlast[stunde]
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haushalts_last = 0
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if self.haushaltsgeraet is not None:
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haushalts_last = self.haushaltsgeraet.get_last_fuer_stunde(stunde)
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verbrauch += haushalts_last
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haushaltsgeraet_wh_pro_stunde[stunde_since_now] = haushalts_last
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# PV-Erzeugung und Strompreis für die Stunde
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erzeugung = self.pv_prognose_wh[stunde]
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strompreis = self.strompreis_euro_pro_wh[stunde] if stunde < len(self.strompreis_euro_pro_wh) else self.strompreis_euro_pro_wh[-1]
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verluste_wh_pro_stunde.append(0.0)
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strompreis = self.strompreis_euro_pro_wh[stunde]
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# Logik für die E-Auto-Ladung bzw. Entladung
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if self.eauto: # Falls ein E-Auto vorhanden ist
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geladene_menge_eauto, verluste_eauto = self.eauto.energie_laden(None,stunde)
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verbrauch = verbrauch + geladene_menge_eauto
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verluste_wh_pro_stunde[-1] += verluste_eauto
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eauto_soc = self.eauto.ladezustand_in_prozent()
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# Verluste initialisieren
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verluste_wh_pro_stunde[stunde_since_now] = 0.0
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stündlicher_netzbezug_wh = 0.0
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stündliche_kosten_euro = 0.0
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stündliche_einnahmen_euro = 0.0
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#Wieviel kann der WR
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netzeinspeisung, netzbezug, verluste, eigenverbrauch = self.wechselrichter.energie_verarbeiten(erzeugung, verbrauch, stunde)
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# Speichern
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netzeinspeisung_wh_pro_stunde.append(netzeinspeisung)
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stündliche_einnahmen_euro = netzeinspeisung* self.einspeiseverguetung_euro_pro_wh[stunde]
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||||
stündliche_kosten_euro = netzbezug * strompreis
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||||
netzbezug_wh_pro_stunde.append(netzbezug)
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verluste_wh_pro_stunde[-1] += verluste
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||||
last_wh_pro_stunde.append(eigenverbrauch+netzbezug)
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# E-Auto-Verbrauch bestimmen
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if self.eauto:
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eauto_soc_pro_stunde.append(eauto_soc)
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akku_soc_pro_stunde.append(self.akku.ladezustand_in_prozent())
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kosten_euro_pro_stunde.append(stündliche_kosten_euro)
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||||
einnahmen_euro_pro_stunde.append(stündliche_einnahmen_euro)
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||||
geladene_menge_eauto, verluste_eauto = self.eauto.energie_laden(None, stunde)
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||||
verbrauch += geladene_menge_eauto
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||||
verluste_wh_pro_stunde[stunde_since_now] += verluste_eauto
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eauto_soc_pro_stunde[stunde_since_now] = self.eauto.ladezustand_in_prozent()
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# Wechselrichter-Logik
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netzeinspeisung, netzbezug, verluste, eigenverbrauch = self.wechselrichter.energie_verarbeiten(erzeugung, verbrauch, stunde)
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# Ergebnisse speichern
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netzeinspeisung_wh_pro_stunde[stunde_since_now] = netzeinspeisung
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netzbezug_wh_pro_stunde[stunde_since_now] = netzbezug
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||||
verluste_wh_pro_stunde[stunde_since_now] += verluste
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# Finanzen berechnen
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kosten_euro_pro_stunde[stunde_since_now] = netzbezug * strompreis
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||||
einnahmen_euro_pro_stunde[stunde_since_now] = netzeinspeisung * self.einspeiseverguetung_euro_pro_wh[stunde]
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# Letzter Akkuzustand speichern
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||||
akku_soc_pro_stunde[stunde_since_now] = self.akku.ladezustand_in_prozent()
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||||
# Gesamtkosten berechnen
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gesamtkosten_euro = np.nansum(kosten_euro_pro_stunde) - np.nansum(einnahmen_euro_pro_stunde)
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expected_length = ende - start_stunde
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array_names = ['Eigenverbrauch_Wh_pro_Stunde', 'Netzeinspeisung_Wh_pro_Stunde', 'Netzbezug_Wh_pro_Stunde', 'Kosten_Euro_pro_Stunde', 'akku_soc_pro_stunde', 'Einnahmen_Euro_pro_Stunde','E-Auto_SoC_pro_Stunde', "Verluste_Pro_Stunde"]
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||||
all_arrays = [last_wh_pro_stunde, netzeinspeisung_wh_pro_stunde, netzbezug_wh_pro_stunde, kosten_euro_pro_stunde, akku_soc_pro_stunde, einnahmen_euro_pro_stunde,eauto_soc_pro_stunde,verluste_wh_pro_stunde]
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inconsistent_arrays = [name for name, arr in zip(array_names, all_arrays) if len(arr) != expected_length]
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#print(inconsistent_arrays)
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if inconsistent_arrays:
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raise ValueError(f"Inkonsistente Längen bei den Arrays: {', '.join(inconsistent_arrays)}. Erwartete Länge: {expected_length}, gefunden: {[len(all_arrays[array_names.index(name)]) for name in inconsistent_arrays]}")
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out = {
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||||
'Last_Wh_pro_Stunde': last_wh_pro_stunde,
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@ -158,14 +146,14 @@ class EnergieManagementSystem:
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||||
'akku_soc_pro_stunde': akku_soc_pro_stunde,
|
||||
'Einnahmen_Euro_pro_Stunde': einnahmen_euro_pro_stunde,
|
||||
'Gesamtbilanz_Euro': gesamtkosten_euro,
|
||||
'E-Auto_SoC_pro_Stunde':eauto_soc_pro_stunde,
|
||||
'E-Auto_SoC_pro_Stunde': eauto_soc_pro_stunde,
|
||||
'Gesamteinnahmen_Euro': np.nansum(einnahmen_euro_pro_stunde),
|
||||
'Gesamtkosten_Euro': np.nansum(kosten_euro_pro_stunde),
|
||||
"Verluste_Pro_Stunde":verluste_wh_pro_stunde,
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||||
"Gesamt_Verluste":np.nansum(verluste_wh_pro_stunde),
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||||
"Haushaltsgeraet_wh_pro_stunde":haushaltsgeraet_wh_pro_stunde
|
||||
"Verluste_Pro_Stunde": verluste_wh_pro_stunde,
|
||||
"Gesamt_Verluste": np.nansum(verluste_wh_pro_stunde),
|
||||
"Haushaltsgeraet_wh_pro_stunde": haushaltsgeraet_wh_pro_stunde
|
||||
}
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||||
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||||
out = replace_nan_with_none(out)
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return out
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