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Bilanzen + grafische Ausgabe
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b227a9c642
commit
cae830c8e3
@ -1,32 +1,129 @@
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||||
# class EnergieManagementSystem:
|
||||
# def __init__(self, akku, lastkurve_wh, pv_prognose_wh):
|
||||
# self.akku = akku
|
||||
# self.lastkurve_wh = lastkurve_wh
|
||||
# self.pv_prognose_wh = pv_prognose_wh
|
||||
|
||||
# def simuliere(self):
|
||||
# eigenverbrauch_wh = 0
|
||||
# netzeinspeisung_wh = 0
|
||||
# netzbezug_wh = 0
|
||||
|
||||
# for stunde in range(len(self.lastkurve_wh)):
|
||||
# verbrauch = self.lastkurve_wh[stunde]
|
||||
# erzeugung = self.pv_prognose_wh[stunde]
|
||||
|
||||
# if erzeugung > verbrauch:
|
||||
# überschuss = erzeugung - verbrauch
|
||||
# eigenverbrauch_wh += verbrauch
|
||||
# geladene_energie = min(überschuss, self.akku.kapazitaet_wh - self.akku.soc_wh)
|
||||
# self.akku.energie_laden(geladene_energie)
|
||||
# netzeinspeisung_wh += überschuss - geladene_energie
|
||||
# else:
|
||||
# eigenverbrauch_wh += erzeugung
|
||||
# benötigte_energie = verbrauch - erzeugung
|
||||
# aus_akku = self.akku.energie_abgeben(benötigte_energie)
|
||||
# netzbezug_wh += benötigte_energie - aus_akku
|
||||
|
||||
# return {
|
||||
# 'Eigenverbrauch_Wh': eigenverbrauch_wh,
|
||||
# 'Netzeinspeisung_Wh': netzeinspeisung_wh,
|
||||
# 'Netzbezug_Wh': netzbezug_wh
|
||||
# }
|
||||
|
||||
|
||||
class EnergieManagementSystem:
|
||||
def __init__(self, akku, lastkurve_wh, pv_prognose_wh):
|
||||
def __init__(self, akku, lastkurve_wh, pv_prognose_wh, strompreis_cent_pro_wh, einspeiseverguetung_cent_pro_wh):
|
||||
self.akku = akku
|
||||
self.lastkurve_wh = lastkurve_wh
|
||||
self.pv_prognose_wh = pv_prognose_wh
|
||||
|
||||
self.strompreis_cent_pro_wh = strompreis_cent_pro_wh # Strompreis in Cent pro Wh
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||||
self.einspeiseverguetung_cent_pro_wh = einspeiseverguetung_cent_pro_wh # Einspeisevergütung in Cent pro Wh
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||||
def simuliere(self):
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||||
eigenverbrauch_wh = 0
|
||||
netzeinspeisung_wh = 0
|
||||
netzbezug_wh = 0
|
||||
eigenverbrauch_wh_pro_stunde = []
|
||||
netzeinspeisung_wh_pro_stunde = []
|
||||
netzbezug_wh_pro_stunde = []
|
||||
kosten_euro_pro_stunde = []
|
||||
einnahmen_euro_pro_stunde = []
|
||||
akku_soc_pro_stunde = []
|
||||
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||||
for stunde in range(len(self.lastkurve_wh)):
|
||||
verbrauch = self.lastkurve_wh[stunde]
|
||||
erzeugung = self.pv_prognose_wh[stunde]
|
||||
strompreis = self.strompreis_cent_pro_wh[stunde]
|
||||
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||||
stündlicher_netzbezug_wh = 0
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||||
stündliche_kosten_euro = 0
|
||||
stündliche_einnahmen_euro = 0
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||||
if erzeugung > verbrauch:
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||||
überschuss = erzeugung - verbrauch
|
||||
eigenverbrauch_wh += verbrauch
|
||||
geladene_energie = min(überschuss, self.akku.kapazitaet_wh - self.akku.soc_wh)
|
||||
self.akku.energie_laden(geladene_energie)
|
||||
netzeinspeisung_wh += überschuss - geladene_energie
|
||||
netzeinspeisung_wh_pro_stunde.append(überschuss - geladene_energie)
|
||||
eigenverbrauch_wh_pro_stunde.append(verbrauch)
|
||||
stündliche_einnahmen_euro = (überschuss - geladene_energie) * self.einspeiseverguetung_cent_pro_wh[stunde] / 100
|
||||
netzbezug_wh_pro_stunde.append(0.0)
|
||||
else:
|
||||
eigenverbrauch_wh += erzeugung
|
||||
netzeinspeisung_wh_pro_stunde.append(0.0)
|
||||
benötigte_energie = verbrauch - erzeugung
|
||||
aus_akku = self.akku.energie_abgeben(benötigte_energie)
|
||||
netzbezug_wh += benötigte_energie - aus_akku
|
||||
stündlicher_netzbezug_wh = benötigte_energie - aus_akku
|
||||
netzbezug_wh_pro_stunde.append(stündlicher_netzbezug_wh)
|
||||
eigenverbrauch_wh_pro_stunde.append(erzeugung)
|
||||
stündliche_kosten_euro = stündlicher_netzbezug_wh * strompreis / 100
|
||||
akku_soc_pro_stunde.append(self.akku.ladezustand_in_prozent())
|
||||
kosten_euro_pro_stunde.append(stündliche_kosten_euro)
|
||||
einnahmen_euro_pro_stunde.append(stündliche_einnahmen_euro)
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||||
# Berechnung der Gesamtbilanzen
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||||
gesamtkosten_euro = sum(kosten_euro_pro_stunde) - sum(einnahmen_euro_pro_stunde)
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||||
return {
|
||||
'Eigenverbrauch_Wh': eigenverbrauch_wh,
|
||||
'Netzeinspeisung_Wh': netzeinspeisung_wh,
|
||||
'Netzbezug_Wh': netzbezug_wh
|
||||
'Eigenverbrauch_Wh_pro_Stunde': eigenverbrauch_wh_pro_stunde,
|
||||
'Netzeinspeisung_Wh_pro_Stunde': netzeinspeisung_wh_pro_stunde,
|
||||
'Netzbezug_Wh_pro_Stunde': netzbezug_wh_pro_stunde,
|
||||
'Kosten_Euro_pro_Stunde': kosten_euro_pro_stunde,
|
||||
'akku_soc_pro_stunde': akku_soc_pro_stunde,
|
||||
'Einnahmen_Euro_pro_Stunde': einnahmen_euro_pro_stunde,
|
||||
'Gesamtkosten_Euro': gesamtkosten_euro
|
||||
}
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||||
# def simuliere(self):
|
||||
# eigenverbrauch_wh = 0
|
||||
# netzeinspeisung_wh = 0
|
||||
# netzbezug_wh = 0
|
||||
# kosten_euro = 0
|
||||
# einnahmen_euro = 0
|
||||
|
||||
# for stunde in range(len(self.lastkurve_wh)):
|
||||
# verbrauch = self.lastkurve_wh[stunde]
|
||||
# erzeugung = self.pv_prognose_wh[stunde]
|
||||
# strompreis = self.strompreis_cent_pro_wh[stunde]
|
||||
|
||||
# if erzeugung > verbrauch:
|
||||
# überschuss = erzeugung - verbrauch
|
||||
# eigenverbrauch_wh += verbrauch
|
||||
# geladene_energie = min(überschuss, self.akku.kapazitaet_wh - self.akku.soc_wh)
|
||||
# self.akku.energie_laden(geladene_energie)
|
||||
# netzeinspeisung_wh += überschuss - geladene_energie
|
||||
# einnahmen_euro += (überschuss - geladene_energie) * self.einspeiseverguetung_cent_pro_wh[stunde] / 100
|
||||
# else:
|
||||
# eigenverbrauch_wh += erzeugung
|
||||
# benötigte_energie = verbrauch - erzeugung
|
||||
# aus_akku = self.akku.energie_abgeben(benötigte_energie)
|
||||
# netzbezug_wh += benötigte_energie - aus_akku
|
||||
# print(strompreis)
|
||||
|
||||
# kosten_euro += (benötigte_energie - aus_akku) * strompreis / 100
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||||
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||||
# gesamtkosten_euro = kosten_euro - einnahmen_euro
|
||||
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||||
# return {
|
||||
# 'Eigenverbrauch_Wh': eigenverbrauch_wh,
|
||||
# 'Netzeinspeisung_Wh': netzeinspeisung_wh,
|
||||
# 'Netzbezug_Wh': netzbezug_wh,
|
||||
# 'Kosten_Euro': kosten_euro,
|
||||
# 'Einnahmen_Euro': einnahmen_euro,
|
||||
# 'Gesamtkosten_Euro': gesamtkosten_euro
|
||||
# }
|
||||
@ -1,12 +1,13 @@
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||||
import json
|
||||
from datetime import datetime, timedelta, timezone
|
||||
import numpy as np
|
||||
|
||||
class HourlyElectricityPriceForecast:
|
||||
class PriceData:
|
||||
def __init__(self, total, energy, tax, starts_at, currency, level):
|
||||
self.total = total
|
||||
self.energy = energy
|
||||
self.tax = tax
|
||||
self.total = total/1000.0
|
||||
self.energy = energy/1000.0
|
||||
self.tax = tax/1000.0
|
||||
self.starts_at = datetime.strptime(starts_at, '%Y-%m-%dT%H:%M:%S.%f%z')
|
||||
|
||||
self.currency = currency
|
||||
@ -38,8 +39,9 @@ class HourlyElectricityPriceForecast:
|
||||
|
||||
def get_prices_for_date(self, query_date):
|
||||
query_date = datetime.strptime(query_date, '%Y-%m-%d').date()
|
||||
prices_for_date = [price for price in self.price_data if price.starts_at.date() == query_date]
|
||||
return prices_for_date
|
||||
prices_for_date = [price.get_total() for price in self.price_data if price.starts_at.date() == query_date]
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||||
|
||||
return np.array(prices_for_date)
|
||||
|
||||
def get_price_for_datetime(self, query_datetime):
|
||||
query_datetime = datetime.strptime(query_datetime, '%Y-%m-%d %H').replace(minute=0, second=0, microsecond=0)
|
||||
@ -48,7 +50,7 @@ class HourlyElectricityPriceForecast:
|
||||
for price in self.price_data:
|
||||
#print(price.starts_at.replace(minute=0, second=0, microsecond=0) , " ", query_datetime, " == ",price.starts_at.replace(minute=0, second=0, microsecond=0) == query_datetime)
|
||||
if price.starts_at.replace(minute=0, second=0, microsecond=0) == query_datetime:
|
||||
return price
|
||||
return np.array(price)
|
||||
return None
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
69
modules/visualize.py
Normal file
69
modules/visualize.py
Normal file
@ -0,0 +1,69 @@
|
||||
import numpy as np
|
||||
import matplotlib.pyplot as plt
|
||||
|
||||
|
||||
def visualisiere_ergebnisse(last, pv_forecast, strompreise, ergebnisse):
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||||
stunden = np.arange(1, 25) # 1 bis 24 Stunden
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||||
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||||
# Last und PV-Erzeugung
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||||
plt.figure(figsize=(14, 10))
|
||||
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||||
plt.subplot(3, 1, 1)
|
||||
plt.plot(stunden, last, label='Last (Wh)', marker='o')
|
||||
plt.plot(stunden, pv_forecast, label='PV-Erzeugung (Wh)', marker='x')
|
||||
plt.title('Last und PV-Erzeugung')
|
||||
plt.xlabel('Stunde des Tages')
|
||||
plt.ylabel('Energie (Wh)')
|
||||
plt.legend()
|
||||
plt.grid(True)
|
||||
|
||||
# Strompreise
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||||
plt.subplot(3, 1, 2)
|
||||
plt.plot(stunden, strompreise, label='Strompreis (Cent/Wh)', color='purple', marker='s')
|
||||
plt.title('Strompreise')
|
||||
plt.xlabel('Stunde des Tages')
|
||||
plt.ylabel('Preis (Cent/Wh)')
|
||||
plt.legend()
|
||||
plt.grid(True)
|
||||
|
||||
|
||||
plt.figure(figsize=(18, 12))
|
||||
|
||||
# Eigenverbrauch, Netzeinspeisung und Netzbezug
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||||
plt.subplot(3, 2, 1)
|
||||
plt.plot(stunden, ergebnisse['Eigenverbrauch_Wh_pro_Stunde'], label='Eigenverbrauch (Wh)', marker='o')
|
||||
plt.plot(stunden, ergebnisse['Netzeinspeisung_Wh_pro_Stunde'], label='Netzeinspeisung (Wh)', marker='x')
|
||||
plt.plot(stunden, ergebnisse['akku_soc_pro_stunde'], label='Akku (%)', marker='x')
|
||||
plt.plot(stunden, ergebnisse['Netzbezug_Wh_pro_Stunde'], label='Netzbezug (Wh)', marker='^')
|
||||
plt.plot(stunden, pv_forecast, label='PV-Erzeugung (Wh)', marker='x')
|
||||
plt.plot(stunden, last, label='Last (Wh)', marker='o')
|
||||
|
||||
plt.title('Energiefluss pro Stunde')
|
||||
plt.xlabel('Stunde')
|
||||
plt.ylabel('Energie (Wh)')
|
||||
plt.legend()
|
||||
plt.grid(True)
|
||||
|
||||
# Kosten und Einnahmen pro Stunde
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||||
plt.subplot(3, 2, 2)
|
||||
plt.plot(stunden, ergebnisse['Kosten_Euro_pro_Stunde'], label='Kosten (Euro)', marker='o', color='red')
|
||||
plt.plot(stunden, ergebnisse['Einnahmen_Euro_pro_Stunde'], label='Einnahmen (Euro)', marker='x', color='green')
|
||||
plt.title('Finanzielle Bilanz pro Stunde')
|
||||
plt.xlabel('Stunde')
|
||||
plt.ylabel('Euro')
|
||||
plt.legend()
|
||||
plt.grid(True)
|
||||
|
||||
# Zusammenfassende Finanzen
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||||
plt.subplot(3, 2, 3)
|
||||
gesamtkosten = ergebnisse['Gesamtkosten_Euro']
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||||
plt.bar('Gesamtkosten', gesamtkosten, color='red' if gesamtkosten > 0 else 'green')
|
||||
plt.title('Gesamtkosten')
|
||||
plt.ylabel('Euro')
|
||||
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||||
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||||
plt.legend()
|
||||
plt.grid(True)
|
||||
|
||||
plt.tight_layout()
|
||||
plt.show()
|
||||
21
test.py
21
test.py
@ -5,14 +5,18 @@ from modules.class_load import *
|
||||
from modules.class_ems import *
|
||||
from modules.class_pv_forecast import *
|
||||
from modules.class_akku import *
|
||||
from modules.class_strompreis import *
|
||||
from pprint import pprint
|
||||
import matplotlib.pyplot as plt
|
||||
from modules.visualize import *
|
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||||
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||||
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||||
date = "2024-02-16"
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||||
akku_size = 100 # Wh
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||||
year_energy = 200*1000 #Wh
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||||
akku_size = 1000 # Wh
|
||||
year_energy = 2000*1000 #Wh
|
||||
einspeiseverguetung_cent_pro_wh = np.full(24, 7/1000.0)
|
||||
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||||
akku = PVAkku(akku_size)
|
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||||
@ -27,12 +31,21 @@ PVforecast = PVForecast(r'.\test_data\pvprognose.json')
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||||
pv_forecast = PVforecast.get_forecast_for_date(date)
|
||||
pprint(pv_forecast.shape)
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||||
# Strompreise
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filepath = r'.\test_data\strompreis.json' # Pfad zur JSON-Datei anpassen
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price_forecast = HourlyElectricityPriceForecast(filepath)
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||||
specific_date_prices = price_forecast.get_prices_for_date(date)
|
||||
|
||||
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||||
ems = EnergieManagementSystem(akku, specific_date_load, pv_forecast)
|
||||
# EMS / Stromzähler Bilanz
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||||
ems = EnergieManagementSystem(akku, specific_date_load, pv_forecast, specific_date_prices, einspeiseverguetung_cent_pro_wh)
|
||||
o = ems.simuliere()
|
||||
pprint(o)
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||||
|
||||
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||||
visualisiere_ergebnisse(specific_date_load, pv_forecast, specific_date_prices, o)
|
||||
|
||||
|
||||
# for data in forecast.get_forecast_data():
|
||||
# print(data.get_date_time(), data.get_dc_power(), data.get_ac_power(), data.get_windspeed_10m(), data.get_temperature())for data in forecast.get_forecast_data():
|
||||
|
||||
|
||||
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