dynamisches Lastmanagement feedback

[andred]

Über folgende Dinge bin ich bei der Konfiguration des Lastmanagements auf meiner Warp3 gestolpert:

1. Sofern man einen (API) Stromzähler ohne Wert "Strom (Bezug minus Ein­speisung)" für drei Phasen hinzufügt, kann man ihn im Dynamischen Lastmanagement nicht als Strom­zähler auswählen, da "gerichtete Phasenströme fehlen" (so die Fehlermeldung).
   • Wäre schön wenn hier übereinstimmende Begriffe verwendet würden oder zumindest die Dokumentation angepaßt würde
   • Insbesondere in Verbindung mit dem nächsten Punkt war unklar was denn nun genau falsch sein soll.
2. Hier in Irland gibt es nur eine Phase pro Anschluss und der Warp3 ist auch entsprechend konfiguriert. Der (API) Zähler fürs dyn. Lastmanagement braucht aber trotzdem alle 3 Phasen und kann ansonsten immer noch nicht ausgewählt werden.
   • Ich hatte anfangs nur "Strom (Bezug minus Ein­speisung); Σ L1, L2, L3 [A]", und auch versuchsweise nur einen Wert für L1, aber keins davon erlaubt es, den Zähler auszuwählen, ohne weitere Begründung.
   • Für "Wirk­leistung (Bezug minus Ein­speisung)", "Wirk­energie (Bezug)" und "Wirk­energie (Ein­speisung)" habe ich auch nur jeweils die Summe aus L1,L2,L3 im API Zähler, was soweit auch zu funktionieren scheint.

Schließlich das eigentliche dyn. Lastmanagement:

• Hausanschlüsse sind hier zwei mal, mit 80A und dahinter nochmal 63A abgesichert (wie gesagt, eine Phase)
• Wenn man 63A einträgt und sich dann den "Debug" auf der Seite anzeigen läßt, steht da, daß als "Kurz­zei­tig erlaubter Spit­zen­strom" 88.2A = 140% möglich sei. Mein Sicherungsautomat macht das nicht mit, der fliegt bei 63A raus.
• der Stromnetzbetreiber sieht es nicht gern wenn man mehr als 60A zieht.

Im Moment sehe ich nicht wie man diese 60A im Warpinterface einstellen kann, die 140% scheinen mir sehr hoch zu sein. Ich kann natürlich das Feld "maximaler Strom am Netzanschluss" auf 45A beschränken, aber das erscheint mir auch nicht richtig - das impliziert doch, dass der Warpcharger grundsätzlich 45A als max. Strom ermöglicht, also wenn viele Verbraucher gleichzeitig an sind, die Wallbox viel zu früh drosselt, oder? Vor allem kommt man nicht auf die Idee 45A einzustellen, wenn man sich das "Debug"feld nicht aufklappt.

 

VlG,

bearbeitet October 20, 2024 at 20:02 von andred
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[MatzeTF]

Ich wusste gar nicht, dass jemand einen WARP Charger in Irland im Betrieb hat. Unser Zielmarkt ist prinzipiell Deutschland und hier sind eigentlich alle Haushalte dreiphasig angeschlossen. Da müssen wir nochmal überlegen, wie man einphasiges dynamisches Lastmanagement am besten einbaut. Über die Meldung bei fehlenden Phasenströmen müssen wir vielleicht auch nochmal nachdenken.

Zum dynamischen Lastmanagement:

• Welchen Typ bzw. welche Charakteristik hat die 63 A Sicherung? Kippsicherung mit B, C, E oder sowas? Schmelzsicherung mit g/gL? Was ganz anderes? Ist das möglicherweise ein Altbau mit Sicherungseinsätzen zum selber wickeln? Ich habe keine Ahnung, was man in Irland verbaut. Poste vielleicht einfach mal ein Foto von irgendwelcher hilfreicher Beschriftung, von der Kippsicherung, dem Sicherungseinsatz oder der Verpackung vom Sicherungsdraht oder so.
• Aufgrund von Toleranzen fliegt eine 63 A Sicherung nicht bei 63 A raus. Die 140 % kommen daher, dass alle in Deutschland üblicherweise verwendeten Sicherungen für 30 Sekunden mit 145 - 200 % Nennwert überlastet werden können, ohne auszulösen. Beispielsweise fliegt eine Sicherung mit E-Charakteristik frühestens bei 105 % Nennwert nach zwei Stunden raus, bei 145% Nennwert nach 30 Sekunden. Hier wäre es interessant zu wissen, was die irische Sicherung für ein Auslöseverhalten hat.
• Wenn der Stromnetzbetreiber nicht gerne mehr als 60 A Verbrauch möchte, stell einfach 60 A als Limit vom Netzanschluss ein. Der Hinweis bei der Einstellung sagt zwar, dass das üblicherweise der Nennwert der Absicherung ist, aber ob das nun auf der Sicherung steht oder nicht, ist der Wallbox egal.

Die maximale Überlast ergibt sich aus dem eingestellten Wert der Absicherung und dem größten Verbraucher. Wenn du 63 A einstellst und die Wallbox darauf regelt, dann führt ein anderer 16 A Verbraucher dazu, dass kurzzeitig 79 A gezogen werden. Das ist nicht zu verhindern, da die Wallbox andere Verbraucher nur am zusätzlichen Stromverbrauch am Netzanschluss erkennen kann. Die 140 % kommen erst dann ins Spiel, wenn der größte Einzelverbraucher mehr als 40 % der Nennabsicherung beträgt. Dann wird die Ziel-Dauerleistung entsprechend reduziert, um die 140 % einzuhalten. Möchtest du nun auf jeden Fall vermeiden, 63 A zu überschreiten, und dein größter Einzelverbraucher zieht 16 A, müsstest du dementsprechend 47 A (63-16) einstellen. Dann würde die Wallbox natürlich viel früher drosseln, aber das wäre dann nicht zu vermeiden, weil halt permanent Platz gelassen werden muss, damit ein zusätzlicher 16 A Verbraucher nicht das 63 A Limit reißt. Alternativ bräuchte die Wallbox hellseherische Fähigkeiten, um den Ladestrom schon vor Einschalten eines anderen Verbrauchers zu reduzieren, was offensichtlich nicht möglich ist.

Ist die 63 A Sicherung eigentlich schon beim Laden rausgeflogen oder vermutest du nur, dass sie bei exakt 63 A rausfliegen würde?

[andred]

Danke für die Erklärungen. Es war mir bewußt, daß die Automaten nicht sofort auslösen, aber nicht, daß die Toleranz dann doch so groß ist...

Strom ist alles relativ neu bei uns, aber gibt durchaus auch noch sehr alte Installationen in Irland, Bilder hab ich angehangen. Reihenfolge der Dateien ist vom Strombetreiber aus gesehen. 1&2 sind draussen, 3&4 im Sicherungskasten innen. Bevor Automat 3 rausfliegt, löst sicher erst 2.jpg aus, nehme ich mal an. Keine Ahnung warum 3 wieder 80A hat. 2 hat 63A, weil wenn 1 auslöst, dann will der Betreiber Geld sehen um die wieder einzuschalten, da mit Anfahrt verbunden etc. Aber die Charakteristik von 1 ist unklar, das Gehäuse ist verplombt.

Sicherung ist bisher nicht rausgeflogen, nein, aber wollte halt mal sehen ob ich das so gut es geht konfiguriert bekomme, und vor allem sicherstellen, daß 1 nicht auslöst und idealerweise auch unter 60A bleiben. Mein zweiter größter Verbraucher ist der Herd, ca. 7,7kW - aber das kommt eigentlich nie vor. Der Großteil der Häuser hier hat allerdings elektrische Duschen mit gerne mal 10kW, und da wäre das sicher häufiger.

Um mal dein Beispiel mit für mich realistischeren Zahlen durchzugehen: Sagen wir, mein 2ter größter Verbraucher Herd hat 30A, und ich stelle 43A als max. Strom ein, damit das mit Marge von 140% auf ca. 60A kommt, die niemals überschritten werden sollen (wegen Betreiber). Das heißt doch dann aber, daß die Wallbox sich so runterregelt (innerhalb von 30s), daß über den gesamten Hausanschlus nie mehr als 13A (inklusive Wallbox, ohne Herd) gezogen werden, damit die zusätzlich möglichen 30A des Herdes den Gesamtstrom unter 43A belassen, oder?

Alternativ stelle ich 60A ein (ergibt 84A mit 140% Marge), und wieder 30A für größten Verbraucher (Herd). D.h. die Warp regelt (innerhalb von 30s) immer so, dass niemals mehr als 54A durch den Hausanschluss fließen. Ist zwar schön, aber der Strom kann kurzzeitig zu groß werden.

Hätte die Warp keine 140% Marge in ihrer Berechnung, dann könnte ich 60A als max. Hausanschlussstrom einstellen und die Wallbox könnte sich immer so regeln, daß der Hausanschluss mit bis zu 30A (inklusive Wallbox, ohne Herd) belastet wird?

Oder verstehe ich die Marge nicht korrekt?

bearbeitet October 21, 2024 at 14:55 von andred
clarify

[MatzeTF]

Quote

Um mal dein Beispiel mit für mich realistischeren Zahlen durchzugehen: Sagen wir, mein 2ter größter Verbraucher Herd hat 30A, und ich stelle 43A als max. Strom ein, damit das mit Marge von 140% auf ca. 60A kommt, die niemals überschritten werden sollen (wegen Betreiber). Das heißt doch dann aber, daß die Wallbox sich so runterregelt, daß über den gesamten Hausanschlus nie mehr als 13A (inklusive Wallbox, ohne Herd) gezogen werden, damit die zusätzlich möglichen 30A des Herdes den Gesamtstrom unter 43A belassen, oder?

Mit „2ter größter Verbraucher“ meinst du den größten nach der Wallbox? Die Dusche läge ja mit 43 A (10 kW/230 V) darüber.

Ansonsten verstehst du die Marge anscheinend falsch. Wenn du 43 A als Maximum einstellst, berechnet die Wallbox daraus ein kurzzeitiges Maximum von 60 A. Davon wird der größte Einzelverbraucher abgezogen, also 30 A. Bleiben 30 A, die die Wallbox versucht zu halten, inklusive aller aktiven Verbraucher. Hast du einen sonstigen Verbrauch von 10 A, wird die Wallbox 20 A freigeben. Verbrauchst du nun konstant diese 30 A und schaltest dann zusätzlich den Herd ein, bist du bei 60 A. Die Wallbox wird dann versuchen, innerhalb von 30 Sekunden wieder die 30 A zu erreichen. Da der minimale Ladestrom 6 A beträgt, dein restliches Haus plus Herd aber schon bei 40 A liegt, wird die Wallbox in diesem Fall die Ladung sofort abbrechen.

Quote

Alternativ stelle ich 60A ein (ergibt 84A mit 140% Marge), und wieder 30A für größten Verbraucher (Herd). D.h. die Warp regelt immer so, dass niemals mehr als 52A durch den Hausanschluss fließen (innerhalb von 30s). Ist zwar schön, aber der Strom kann kurzzeitig zu groß werden.

Das passt nicht ganz. Wenn du 60 A für den Anschluss und 30 A für den Verbraucher einstellst, ergibt das 84 A als Maximum. Davon 30 A für den Verbraucher abziehen ergibt 54 A. (Tippfehler mit 52 A?) Die 54 A werden dann als Ziel-Dauerstrom verwendet. Verbraucht der Rest deines Hauses 10 A und der Herd gerade 30 A, gibt die Wallbox noch 14 A frei. Ja, der Strom kann kurzzeitig zu groß werden. Dazu gleich mehr.

Quote

Hätte die Warp keine 140% Marge in ihrer Berechnung, dann könnte ich 60A als max. Hausanschlussstrom einstellen und die Wallbox könnte sich immer so regeln, daß der Hausanschluss mit bis zu 30A (inklusive Wallbox, ohne Herd) belastet wird?

Ja, das ist korrekt.

Die Frage ist nun, was es mit der mysteriösen Marge auf sich hat. Alle Sicherungen haben eine relativ große Toleranz nach oben. Je länger die Überlastungssituation besteht, desto geringer ist die tolerierte Überlast. Je kürzer die Überlast ist, umso größer ist die tolerierte Überlast. Das ist auch notwendig, da einige Geräte einen sehr hohen Einschaltstrom haben. Der Anlaufstrom von Motoren oder Heizgeräten liegt teilweise beim zwei- bis dreifachen des Nennwertes, allerdings nur für ein paar Sekunden. Ist ein 10 A-Motor mit 16 A abgesichert, sollte die Sicherung beim Anlaufstrom von 30 A nicht auslösen. Bei kapazitiven Verbrauchern, wie z.B. PC-Netzteilen, liegt der Einschaltstrom teilweise beim hundertfachen des Nennwertes, allerdings nur für wenige Millisekunden. Wenn du z.B. ein Laptopnetzteil in die Steckdose steckst, ist ein kurzzeitiger Strom von über 100 A erwartbar. Trotzdem löst eine 16 A-Sicherung nicht aus.

Das Ganze wird auch für deine Sicherungen und deinen Netzbetreiber gelten. Wenn der also sagt, dass du nicht mehr als 60 A ziehen sollst, wird damit Dauerlast gemeint sein, da verschiedenste Geräte Stromspitzen bis weit über 100 A generieren können. Ist dein Herd eingeschaltet und mit anderen Verbrauchern bist du bei 40 A, dann würde ein Motor den Gesamtstrom kurzzeitig auf 70 A erhöhen und ein Laptopnetzteil sogar auf über 140 A. Das ist ein erwartbarer Stromverbrauch und damit muss dein Netzbetreiber zurechtkommen.

Wie sieht es konkret mit deinen Sicherungen aus?

Bild 1: Laut Beschriftung ist das ein Type IIa Sicherungshalter für 60 oder 80 A Sicherungen im Format BS 1361 und du sagtest, da säßen 80 A drin. Die Spezifikation BS 1361 findest du hier. Auf Seite 14 findest du die Kennlinie für 80 A Sicherungen. Innerhalb von 30 Sekunden löst die Sicherung bei einem Strom im Bereich von 180 bis 320 A aus. Hier müssten wir also unter 180 A bleiben.

Bild 2: Das ist eine 63 A Sicherung mit B-Charakteristik, die du hier ansehen kannst. Im Bereich drei- bis fünffacher Nennwert (also 189 bis 315 A) löst sie sofort aus. Das 30-Sekunden-Fenster kann man schlecht ablesen, liegt aber irgendwo im Bereich von 2,5- bis 4,5-facher Nennwert (also 157,5 bis 283,5 A). Hier müssten wir also unter 157 A bleiben.

Bild 3: Das ist keine Sicherung, sondern ein „dummer“ Schalter. Dessen Nennbelastbarkeit muss mindestens der Vorsicherung entsprechen, was der Fall ist. Ist also alles ok.

Bild 4: B32 für die Wallbox ist ok. Hängt die Sicherung mit hinter einem RCD? Die Wallbox hat nämlich keinen eigenen Wechselstrom-RCD und benötigt einen im Sicherungskasten.

So wie ich das sehe, ist eine 140 %-Marge bei dir überhaupt kein Problem. Mit einem erwarteten Maximalstrom von 84 A sind wir weit weg von den 157 A, bei denen im ungünstigsten Fall eine Sicherung rausfliegt. Drehen wir die Kennlinien mal um und sehen die 84 A nach, ist die Kennlinie der 80 A BS 1361 da schon zu Ende, da sie in diesem Bereich erst nach über zwei Stunden auslösen würde. Die Kennlinie der B63 ist wieder schlecht zu lesen, aber bei 1,3-fachem Nennwert löst sie nach ca. 1.000 bis 10.000 Sekunden (28 Minuten bis 2,7 Stunden) aus. Da die Wallbox die Überlast innerhalb von 30 Sekunden ausregelt, ist also alles bestens im Rahmen.

Ebenso sehe ich kein Problem mit dem 60 A-Limit deines Netzbetreibers, da damit Dauerlast gemeint sein wird. Wollte dein Netzbetreiber Spitzenströme über 60 A verhindern, wärst du maximal mit 32 A abgesichert, nicht mit 63 A. 😉

Meine Empfehlung, um auf der sicheren Seite zu sein: Stell das Limit auf 60 A und den größten Verbraucher auf 30 A, sofern das wirklich dein größter Verbraucher ist. Dann regelt die Wallbox auf 54 A und alles ist super. Hast du aber auch eine von diesen 10 kW-Duschen, musst du natürlich den größten Verbraucher auf 43 A stellen und mit dem erlaubten Dauerstrom von 41 A zurechtkommen. Das wird die Wallbox aber schon für dich ausrechnen, solange du die Werte korrekt einstellst.

Was würde ich machen, wenn das mein Haus wäre? Das Limit auf 63 A und den größten Verbraucher auf 30 A stellen. Damit würde die Wallbox auf 58,2 A regeln, was unter dem 60 A Limit des Netzbetreibers liegt, und der kurzzeitige Maximalstrom würde bei 88,2 A liegen, was immer noch locker im Rahmen der Vorsicherungen liegt.

[andred]

Wow. Vielen Dank für die Geduld und all die Erklärungen, jetzt ist alles klar.

Ein paar letzte Anmerkungen:

• On 10/21/2024 at 4:48 PM, MatzeTF said:

  ergibt 54 A. (Tippfehler mit 52 A?)

  Ja, Tippfehler.

• On 10/21/2024 at 4:48 PM, MatzeTF said:

  Mit „2ter größter Verbraucher“ meinst du den größten nach der Wallbox? Die Dusche läge ja mit 43 A (10 kW/230 V) darüber.

  Ja, ich meinte den größten nach der Wallbox (Herd) bei mir. Die elektr. Dusche war nur als Anmerkung gedacht was in Irland ansonsten der üblicherweise größte Verbraucher in den meisten Häusern ist.

• On 10/21/2024 at 4:48 PM, MatzeTF said:

  Bild 4: B32 für die Wallbox ist ok. Hängt die Sicherung mit hinter einem RCD? Die Wallbox hat nämlich keinen eigenen Wechselstrom-RCD und benötigt einen im Sicherungskasten

  Das ist ein Hager ADA333 RCBO, sollte also passen nach meinem Verständniss? Sieht man nicht so gut auf dem Photo https://www.hager.ie/?artnr=ADA333G

 

Übrigens, als Idee... Wenn man der Wallbox über eine weiteren Zähler den momentanen Strom des größten Verbrauchers mitteilen könnte, dann müßte sie nicht immer den komplett maximal möglichen Strom dieses Verbrauchers freihalten. In meinem Beispiel also (mit 30A Herd und 60A gesamt), falls Haus + Wallbox momentan bei sagen wir 10A + 32A = 42A liegen, und dann der Herd mit 20A dazu kommt = 62A, die Wallbox per Zähler also weiß, daß der Herd niemals mehr als zusätzlich noch 10A ziehen kann, dann könnte sie sich auf 14A (10(Haus) + 14(WB) + 20(Herd, ist) + 10(Herd, zusätzlich möglich) <= 54A) statt auf 0A (10(Haus) + 0(WB) + 30(Herd, ist) + 30(Herd, worst case) > 54A)  runter regeln? Hoffe die Erklärung ergibt Sinn. Nur so als Idee falls ihr noch Welche braucht :-) Aber vielleicht wird das zu kompliziert.

 

Danke nochmal für all die Erklärungen.

[MatzeTF]

Quote

Das ist ein Hager ADA333 RCBO, sollte also passen nach meinem Verständniss?

Ja, alles bestens. Ich hatte neben dem RCBO von GARO nicht noch einen anderen Typ von RCBO erwartet und die kleine Test-Taste nicht gesehen, da sie genau dort sitzt, wo die anderen Hager-Sicherungen einen blauen Deko-Strich haben..

In deinem Beispiel könnte man z.B. den Herd als größten Einzelverbraucher entsprechend beachten, müsste dann aber immer noch Platz für den zweitgrößten Einzelverbraucher lassen. Kennt man dessen Stromverbrauch, müsste man stattdessen Platz für den drittgrößten Verbraucher lassen. Man kann das beliebig kompliziert machen. In der Praxis reicht der einfache Ansatz meist aus und reduziert den Aufwand an zusätzlichen Messeinrichtungen.

Du hast übrigens wieder die Marge vergessen. Wenn du 60 A als Limit einstellst, plant die Wallbox unter Berücksichtigung von nicht aktiven Verbrauchern mit 84 A. Bei bekanntem Herd-Verbrauch wären das 84 Maximum - 10 (Herd, zusätzlich möglich) = 74. Das liegt über 54, also würde die Wallbox weiterhin auf 54 regeln und 54 - 10 (Haus) - 20 (Herd, ist) = 24 für die Wallbox. Bei unbekanntem Herd-Verbrauch, wie es aktuell ist, wären das 84 Maximum - 30 (Herd, worst-case) = 54 (Ziel). 54 - 30 (Herd, ist) - 10 (Haus) = 14 für die Wallbox.

Der Minimalstrom für die Wallbox liegt bei 6 A. Bei einem eingestellten Limit von 60 A ergibt das 54 - 6 (WB) - 30 (Herd) = 18. Um die Wallbox zum Ausschalten zu zwingen, musst du neben dem Herd noch zusätzlich mehr als 18 A im Haus verbrauchen. Liegt der restliche Hausverbrauch beim Kochen unter 18 A, lädt die Wallbox einfach mit verminderter Leistung weiter. In der Annahme, dass du nicht mehrere Stunden lang volle Herdleistung brauchst, sollte die Verzögerung beim Laden zu verschmerzen sein. 😉