E-Auto/Wallbox wird jetzt mit diskreten Ladezuständen versehen, in der

config.py einstellbar
Jeder DisCharge = 0 (Akkus nicht benutzen) wird mit 1Cent Strafe belegt,
da die Lastverteilung fehlt. Also wenn es egal ist, soll er den Akku
anschalten.
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Bla Bla 2024-09-04 08:23:17 +02:00
parent 86a31df479
commit dbf06c808d
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@ -30,7 +30,7 @@ class Wechselrichter:
# Akku # Akku
geladene_energie, verluste_laden_akku = self.akku.energie_laden(restleistung_nach_verbrauch, hour) geladene_energie, verluste_laden_akku = self.akku.energie_laden(restleistung_nach_verbrauch, hour)
rest_überschuss = restleistung_nach_verbrauch - (geladene_energie+verluste_laden_akku) rest_überschuss = restleistung_nach_verbrauch - (geladene_energie+verluste_laden_akku)
# if hour == 12: # if hour == 1:
# print("Erzeugung:",erzeugung) # print("Erzeugung:",erzeugung)
# print("Last:",verbrauch) # print("Last:",verbrauch)
# print("Akku:",geladene_energie) # print("Akku:",geladene_energie)
@ -44,8 +44,8 @@ class Wechselrichter:
verluste += rest_überschuss - netzeinspeisung verluste += rest_überschuss - netzeinspeisung
else: else:
netzeinspeisung = rest_überschuss netzeinspeisung = rest_überschuss
#if hour ==10: #if hour ==14:
# print(rest_überschuss," ",restleistung_nach_verbrauch, " Gela:",geladene_energie," Ver:",verluste_laden_akku) # print("Erz:",erzeugung," Last:",verbrauch, " RestPV:",rest_überschuss," ",restleistung_nach_verbrauch, " Gela:",geladene_energie," Ver:",verluste_laden_akku," Einsp:",netzeinspeisung)
verluste += verluste_laden_akku verluste += verluste_laden_akku
@ -71,73 +71,4 @@ class Wechselrichter:
eigenverbrauch = erzeugung + aus_akku eigenverbrauch = erzeugung + aus_akku
# if erzeugung > verbrauch:
# if verbrauch > self.max_leistung_wh:
# else:
# überschuss = self.max_leistung_wh - verbrauch
# geladene_energie, verluste_laden_akku = self.akku.energie_laden(überschuss, hour)
# rest_überschuss = überschuss - geladene_energie
# verluste += verluste_laden_akku
# if (rest_überschuss > self.max_leistung_wh):
# netzeinspeisung = self.max_leistung_wh
# verluste += rest_überschuss - self.max_leistung_wh
# else:
# netzeinspeisung = rest_überschuss
# eigenverbrauch = verbrauch
# else:
# benötigte_energie = verbrauch - erzeugung
# max_akku_leistung = self.akku.max_ladeleistung_w
# rest_ac_leistung = max(max_akku_leistung - erzeugung,0)
# if benötigte_energie < rest_ac_leistung:
# aus_akku, akku_entladeverluste = self.akku.energie_abgeben(benötigte_energie, hour)
# else:
# aus_akku, akku_entladeverluste = self.akku.energie_abgeben(rest_ac_leistung, hour)
# verluste += akku_entladeverluste
# netzbezug = benötigte_energie - aus_akku
# eigenverbrauch = erzeugung + aus_akku
# # Berechnung der gesamten verarbeiteten Energie
# total_verarbeitet = eigenverbrauch
# if total_verarbeitet > self.max_leistung_wh:
# verluste += total_verarbeitet - self.max_leistung_wh
return netzeinspeisung, netzbezug, verluste, eigenverbrauch return netzeinspeisung, netzbezug, verluste, eigenverbrauch
# def energie_verarbeiten(self, erzeugung, verbrauch, hour):
# verluste = 0
# netzeinspeisung = 0
# netzbezug = 0.0
# eigenverbrauch = 0.0
# if erzeugung > verbrauch:
# überschuss = erzeugung - verbrauch
# geladene_energie, verluste_laden_akku = self.akku.energie_laden(überschuss, hour)
# verluste += verluste_laden_akku
# netzeinspeisung = überschuss - geladene_energie-verluste_laden_akku
# eigenverbrauch = verbrauch
# netzbezug = 0.0
# # Noch Netzbezug nötig
# else:
# netzeinspeisung = 0.0
# benötigte_energie = verbrauch - erzeugung
# aus_akku, akku_entladeverluste = self.akku.energie_abgeben(benötigte_energie, hour)
# verluste += akku_entladeverluste
# netzbezug = benötigte_energie - aus_akku
# eigenverbrauch = erzeugung+aus_akku
# return netzeinspeisung, netzbezug, verluste, eigenverbrauch # Keine Einspeisung, Netzbezug, aus Akku, Verluste, Eigenverbrauch

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@ -23,7 +23,8 @@ from deap import base, creator, tools, algorithms
import numpy as np import numpy as np
import random import random
import os import os
sys.path.append(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))))
from config import *
def isfloat(num): def isfloat(num):
try: try:
@ -38,7 +39,7 @@ class optimization_problem:
self.strafe = strafe self.strafe = strafe
self.opti_param = None self.opti_param = None
self.fixed_eauto_hours = prediction_hours-optimization_hours self.fixed_eauto_hours = prediction_hours-optimization_hours
self.possible_charge_values = moegliche_ladestroeme_in_prozent
def split_individual(self, individual): def split_individual(self, individual):
@ -74,7 +75,9 @@ class optimization_problem:
# PARAMETER # PARAMETER
self.toolbox = base.Toolbox() self.toolbox = base.Toolbox()
self.toolbox.register("attr_bool", random.randint, 0, 1) self.toolbox.register("attr_bool", random.randint, 0, 1)
self.toolbox.register("attr_float", random.uniform, 0, 1) # Für kontinuierliche Werte zwischen 0 und 1 (z.B. für E-Auto-Ladeleistung) #self.toolbox.register("attr_float", random.uniform, 0, 1) # Für kontinuierliche Werte zwischen 0 und 1 (z.B. für E-Auto-Ladeleistung)
self.toolbox.register("attr_choice", random.choice, self.possible_charge_values) # Für diskrete Ladeströme
self.toolbox.register("attr_int", random.randint, start_hour, 23) self.toolbox.register("attr_int", random.randint, start_hour, 23)
################### ###################
@ -83,14 +86,14 @@ class optimization_problem:
if opti_param["haushaltsgeraete"]>0: if opti_param["haushaltsgeraete"]>0:
def create_individual(): def create_individual():
attrs = [self.toolbox.attr_bool() for _ in range(self.prediction_hours)] # 24 Bool-Werte für Entladen attrs = [self.toolbox.attr_bool() for _ in range(self.prediction_hours)] # 24 Bool-Werte für Entladen
attrs += [self.toolbox.attr_float() for _ in range(self.prediction_hours)] # 24 Float-Werte für Laden attrs += [self.toolbox.attr_choice() for _ in range(self.prediction_hours)] # 24 Float-Werte für Laden
attrs.append(self.toolbox.attr_int()) # Haushaltsgerät-Startzeit attrs.append(self.toolbox.attr_int()) # Haushaltsgerät-Startzeit
return creator.Individual(attrs) return creator.Individual(attrs)
else: else:
def create_individual(): def create_individual():
attrs = [self.toolbox.attr_bool() for _ in range(self.prediction_hours)] # 24 Bool-Werte für Entladen attrs = [self.toolbox.attr_bool() for _ in range(self.prediction_hours)] # 24 Bool-Werte für Entladen
attrs += [self.toolbox.attr_float() for _ in range(self.prediction_hours)] # 24 Float-Werte für Laden attrs += [self.toolbox.attr_choice() for _ in range(self.prediction_hours)] # 24 Float-Werte für Laden
return creator.Individual(attrs) return creator.Individual(attrs)
@ -113,14 +116,14 @@ class optimization_problem:
#discharge_hours_bin = np.full(self.prediction_hours,0)
ems.set_akku_discharge_hours(discharge_hours_bin) ems.set_akku_discharge_hours(discharge_hours_bin)
# Setze die festen Werte für die letzten x Stunden # Setze die festen Werte für die letzten x Stunden
for i in range(self.prediction_hours - self.fixed_eauto_hours, self.prediction_hours): for i in range(self.prediction_hours - self.fixed_eauto_hours, self.prediction_hours):
eautocharge_hours_float[i] = 0.0 # Setze die letzten x Stunden auf einen festen Wert (oder vorgegebenen Wert) eautocharge_hours_float[i] = 0.0 # Setze die letzten x Stunden auf einen festen Wert (oder vorgegebenen Wert)
#print(eautocharge_hours_float)
ems.set_eauto_charge_hours(eautocharge_hours_float) ems.set_eauto_charge_hours(eautocharge_hours_float)
@ -141,9 +144,15 @@ class optimization_problem:
if worst_case: if worst_case:
gesamtbilanz = gesamtbilanz * -1.0 gesamtbilanz = gesamtbilanz * -1.0
discharge_hours_bin, eautocharge_hours_float, spuelstart_int = self.split_individual(individual)
# Für jeden Discharge 0, eine kleine Strafe von 1 Cent, da die Lastvertelung noch fehlt. Also wenn es egal ist, soll er den Akku entladen lassen
for i in range(0, self.prediction_hours):
if discharge_hours_bin[i] == 0.0: # Wenn die letzten x Stunden von einem festen Wert abweichen
gesamtbilanz += 0.01 # Bestrafe den Optimierer
# E-Auto nur die ersten self.fixed_eauto_hours # E-Auto nur die ersten self.fixed_eauto_hours
eautocharge_hours_float = individual[self.prediction_hours:self.prediction_hours * 2]
for i in range(self.prediction_hours - self.fixed_eauto_hours, self.prediction_hours): for i in range(self.prediction_hours - self.fixed_eauto_hours, self.prediction_hours):
if eautocharge_hours_float[i] != 0.0: # Wenn die letzten x Stunden von einem festen Wert abweichen if eautocharge_hours_float[i] != 0.0: # Wenn die letzten x Stunden von einem festen Wert abweichen
gesamtbilanz += self.strafe # Bestrafe den Optimierer gesamtbilanz += self.strafe # Bestrafe den Optimierer
@ -186,7 +195,7 @@ class optimization_problem:
# Genetischer Algorithmus # Genetischer Algorithmus
def optimize(self,start_solution=None): def optimize(self,start_solution=None):
population = self.toolbox.population(n=400) population = self.toolbox.population(n=600)
hof = tools.HallOfFame(1) hof = tools.HallOfFame(1)
stats = tools.Statistics(lambda ind: ind.fitness.values) stats = tools.Statistics(lambda ind: ind.fitness.values)
@ -199,7 +208,7 @@ class optimization_problem:
if start_solution is not None and start_solution != -1: if start_solution is not None and start_solution != -1:
population.insert(0, creator.Individual(start_solution)) population.insert(0, creator.Individual(start_solution))
algorithms.eaMuPlusLambda(population, self.toolbox, mu=200, lambda_=300, cxpb=0.3, mutpb=0.4, ngen=500, stats=stats, halloffame=hof, verbose=True) algorithms.eaMuPlusLambda(population, self.toolbox, mu=200, lambda_=300, cxpb=0.3, mutpb=0.4, ngen=300, stats=stats, halloffame=hof, verbose=True)
#algorithms.eaSimple(population, self.toolbox, cxpb=0.2, mutpb=0.2, ngen=1000, stats=stats, halloffame=hof, verbose=True) #algorithms.eaSimple(population, self.toolbox, cxpb=0.2, mutpb=0.2, ngen=1000, stats=stats, halloffame=hof, verbose=True)
member = {"bilanz":[],"verluste":[],"nebenbedingung":[]} member = {"bilanz":[],"verluste":[],"nebenbedingung":[]}
@ -231,12 +240,12 @@ class optimization_problem:
akku_size = parameter['pv_akku_cap'] # Wh akku_size = parameter['pv_akku_cap'] # Wh
einspeiseverguetung_euro_pro_wh = np.full(self.prediction_hours, parameter["einspeiseverguetung_euro_pro_wh"]) #= # € / Wh 7/(1000.0*100.0) einspeiseverguetung_euro_pro_wh = np.full(self.prediction_hours, parameter["einspeiseverguetung_euro_pro_wh"]) #= # € / Wh 7/(1000.0*100.0)
discharge_array = np.full(self.prediction_hours,1) #np.array([1, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0]) #
akku = PVAkku(kapazitaet_wh=akku_size,hours=self.prediction_hours,start_soc_prozent=parameter["pv_soc"], max_ladeleistung_w=5000) akku = PVAkku(kapazitaet_wh=akku_size,hours=self.prediction_hours,start_soc_prozent=parameter["pv_soc"], max_ladeleistung_w=5000)
discharge_array = np.full(self.prediction_hours,1) #np.array([1, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0]) # akku.set_charge_per_hour(discharge_array)
laden_moeglich = np.full(self.prediction_hours,1) # np.array([0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0]) laden_moeglich = np.full(self.prediction_hours,1) # np.array([0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0])
eauto = PVAkku(kapazitaet_wh=parameter["eauto_cap"], hours=self.prediction_hours, lade_effizienz=parameter["eauto_charge_efficiency"], entlade_effizienz=1.0, max_ladeleistung_w=parameter["eauto_charge_power"] ,start_soc_prozent=parameter["eauto_soc"]) eauto = PVAkku(kapazitaet_wh=parameter["eauto_cap"], hours=self.prediction_hours, lade_effizienz=parameter["eauto_charge_efficiency"], entlade_effizienz=1.0, max_ladeleistung_w=parameter["eauto_charge_power"] ,start_soc_prozent=parameter["eauto_soc"])
eauto.set_charge_per_hour(laden_moeglich) eauto.set_charge_per_hour(laden_moeglich)
min_soc_eauto = parameter['eauto_min_soc'] min_soc_eauto = parameter['eauto_min_soc']

170
test.py
View File

@ -23,7 +23,7 @@ import os
start_hour = 13 start_hour = 10
pv_forecast= [ pv_forecast= [
0, 0,
@ -33,45 +33,45 @@ pv_forecast= [
0, 0,
0, 0,
0, 0,
35.4104640357043, 8.05499380056326,
436.191574979506, 352.906710152794,
734.585613834398, 728.510230116837,
914.346108603927, 930.282113186742,
1019.5228214119, 1043.25445504815,
1766.84136350058, 1106.74498341506,
5980.60975052259, 1161.69140358941,
6236.00681862336, 6018.82237954771,
5893.38154543782, 5519.06508185542,
4309.88538120413, 3969.87633262384,
3338.29004915145, 3017.96293205546,
2177.55660706753, 1943.06957539177,
1091.00542545193, 1007.17065928121,
437.819525591319, 319.672404988219,
44.2226537829726, 7.87634136648885,
0, 0,
0, 0,
0, 0,
0, 0,
-0.0269415125679914,
0, 0,
0, 0,
0, 0,
0, 0,
25.5745140893473, 0,
494.188146846569, 5.04340865393592,
943.821134036728, 335.585179721385,
1458.66413119635, 705.32093965119,
1819.46147983229, 1121.11845108965,
2127.45430524539, 1604.78796905453,
2267.78128099068, 2157.38417470292,
5944.86706099518, 1433.25331647539,
5337.1322153025, 5718.48693381975,
4376.56125932204, 4553.95522042393,
3020.00212091936, 3027.5471975751,
2414.53994231359, 2574.46499468404,
1373.626161377, 1720.39712914078,
517.764497317134, 963.402827741714,
35.619750070296, 383.299960578605,
0,
0, 0,
0 0
] ]
@ -177,60 +177,60 @@ strompreis_euro_pro_wh = [
0.00027800228 0.00027800228
] ]
gesamtlast= [ gesamtlast= [
546.16318964697, 676.712691350422,
893.072526185525, 876.187995931743,
448.7325491406, 527.13496018672,
460.696954446666, 468.8832716908,
497.688171532182, 531.379343927472,
468.186120420737, 517.948592590007,
424.440426628658, 483.146247717859,
454.341890696582, 472.284832630916,
1070.45287392313, 1011.67951144825,
1096.46234344204, 995.004317471209,
1199.71317588613, 1053.06955100748,
1294.39989535284, 1063.9080395892,
1459.42631059004, 1320.56143113193,
1295.23757474948, 1132.02504127723,
1304.65748778424, 1163.67246837107,
1187.47511606455, 1176.81613875329,
1309.49984671163, 1216.21914051274,
1106.60773651081, 1103.77675478374,
1098.98136451936, 1129.12158352941,
2112.82264661039, 1178.70748410006,
1143.37118921705, 1050.97894301995,
858.863135790621, 988.55813665172,
787.018517493612, 912.383030600675,
693.683533270357, 704.613809064162,
545.860858342826, 516.371536532904,
892.702692835489, 868.049462163551,
448.372058076642, 694.342395302237,
460.284228901714, 608.791374542592,
498.457870099476, 556.310160150771,
469.01826331988, 488.88509383088,
424.293997897019, 506.910948217211,
454.660942633609, 804.891484351704,
1070.71990586461, 1141.97850300923,
1096.44557410693, 1056.97012155463,
1199.72027861112, 992.46421110044,
1294.75410706442, 1155.98941936038,
1459.61174223338, 827.012550864246,
1295.77661554687, 1257.97979633947,
1304.95591385395, 1232.66876472966,
1188.62778631227, 871.261677859026,
1310.43099742786, 860.884647456424,
1108.58589249073, 1158.02879027548,
1101.73849714744, 1222.71811626233,
2114.05576978017, 1221.03860924522,
1143.68031998738, 949.989048056282,
858.607350786608, 987.007654562746,
786.574111043611, 733.993140774617,
693.463415886943 592.972573276025
] ]
start_solution= [ start_solution= [
0,
1, 1,
0, 1,
1,
1, 1,
0, 0,
1, 1,
@ -325,11 +325,11 @@ start_solution= [
1, 1,
1 1
] ]
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