[vz-users] configuration to read MT681 / vzlogger webpage shows different values than measured

So Apr 25 01:32:55 CEST 2021

Hallo Rupert

On 21.04.21 20:28, Rupert Schöttler wrote:
>
> ad d)
>
> Ja, die Zwischentemperatur 26° MUSS sogar irgendwann vorhanden gewesen 
> sein, denn Temperatur kann nicht springen. Es KANN aber auch sein, 
> dass sie zwischen den beiden Messpunkten irgendwo weit außerhalb 
> dieses Fensters war. Daher liegt es am Designer des Messaufbaus, 
> Abtastrate und Messgenauigkeit sinnvoll an die gestellte Aufgabe 
> anzupassen. Dann ist das einfache Verfahren der Linearisierung "gut 
> genug" und kann auch vom Volkszähler ausgeführt werden -- in der 
> Grafik, wenn man die entsprechende Darstellung (Stil: Linien) auswählt.
>
> Für Leistung nutzen die meisten Leute eher "Stil: Stufen", denn so 
> passt es zum Messprinzip des Arbeitszählers: Wir teilen ein Delta W 
> durch Delta t und damit war die *mittlere* Leistung in diesem Zeitraum 
> P -- mehr wissen wir nicht, aber diese mittlere Leistung *ist korrekt* 
> *in den Grenzen *(Messgenauigkeit und Diskretisierung), wie W und t 
> erfasst wurden. Wohlgemerkt: Dies gilt für die Grafik. Bei den 
> Auswertungen unter der Grafik (min, max, Mittelwert, Verbrauch, ...) 
> macht das Frontend keine "Kopfstände" für irgendwelche potentiellen 
> Dinge zwischen zwei Messpunkten. Der Verbrauch z.B. stimmt nicht 100% 
> mit der Summe / dem Integral über den angezeigten Zeitraum überein, 
> weil "links und rechts" immer der nächste Datenpunkt *außerhalb* des 
> angezeigten Zeitraums verwendet wird, keine Interpolation o.ä. auf 
> exakt den Zeitraum, der über der Grafik steht. Das ist eine bekannte 
> Eigenschaft der Software.
>
>
>> Bei dem Energiezähler scheint mir die Situation in sofern anders zu 
>> sein, als dass der Vorgang als solcher zwar ebenfalls zeit- und 
>> wertkontinuerlich ist ( auch wenn er sich nicht direkt, sondern durch 
>> Integration ergibt, nämlich einer Summe von Leistungen über die 
>> Zeit). Allerdings erfolgt seine Änderung, anders als im 
>> Temperaturbeispiel nicht gleichmäßig, sondern nur, wenn eine  
>> Einheit  verbraucht oder erzeugt wurde, d.h. die gemessene Größe ist 
>> wertediskret.  Beim klassischen Zähler mit Scheibe und 96 U/kwh  ist 
>> die Einheit krumme 10.416666 wh gross (wenn der rote Strich nach 
>> einer Umdrehung wieder am Fenster vorbei kommt) -- bei meinem 
>> supersmarten Zähler ist sie 1kwh. Die Lineariserung (und das 
>> Rückrechnen der Energie auf die Leistung) funktioniert hier nur bei 
>> höherem Verbräuchen mit entsprechend vielen Werten pro Zeiteinheit gut.
>>
> Ich sehe keinen grundlegenden Unterschied zwischen Deinen Beispielen: 
> Alle registrierten Änderungen erfolgen wert- und/oder zeitdiskret. Die 
> Temperatur kann auch nur mit endlicher Auflösung gemessen werden, und 
> bei den Arbeitszählern ist die Auflösung 0,0001 kWh (häufigste 
> Einstellung bei elektronischen Zählern nach PIN-Freigabe), 1/96 kWh 
> bei Deinem Ferraris-Beispiel, oder eben 1 kWh bei Deinem MT681 ohne PIN.
>
> Das "Rückrechnen" von Energie resp. Arbeit auf Leistung entspricht 
> mathematisch der 1. Ableitung: P = dW/dt. In der diskreten Mathematik 
> führt das nur dann zu "richtigen" oder wenigstens brauchbaren 
> Ergebnissen, wenn Abtastfrequenz und -genauigkeit 
> (Werte-Diskretisierung) zusammenpassen -- und das passt bei Dir eben 
> genau nicht: Du machst zwar viele dt, aber nur selten gibt es ein dW. 
> Damit ist P meistens 0 und gelegentlich riesengroß. Das ist ein 
> Phänomen, das diese Software (Middleware/Frontend) nicht heilen kann.
>
Der grundsätzliche Unterschied besteht darin, dass die Funktion, die die 
vom Zähler gemessene Energie beschreibt, zwar zeitkontinuerlich aber 
wertediskret ist, d.h. die Funktion kann schon vor der Digitalisierung 
nur  bestimmte Werte annehmen -- in meinem Fall nur Vielfache von 1 kwh. 
Der Prozess ist nicht wertekontinuerlich/stetig.  Damit sind die 
Annahmen für die Berechnung der Ableitung nicht mehr gegeben (lim 
(f(x+dt) - f(x)/dt) mit dt gegen 0 und f(x) ist eine stetige Funktion -- 
diese gelten in abgewandelter Form auch für die digitale Domaine, die 
zeit- und wertediskret ist).

Man hat Sprungstellen, bei denen die  Ableitung, also die Leistung P, 
gegen unendlich geht. Und  eigentlich ist das auch das, was mit den 
Einschränkungen eines Rechners (der numerische Werte nur annähren bzw. 
unendlich nicht ohne weiteres darstellen kann) bei der Anzeige "current" 
und hoher Abtastrate beobachtet. Also zunächst ein grundsätzlich 
Verhalten, ganz unabhängig von einer Digitalisierung.
>>
>> Vor dem Hintegrund scheint mir die Einstellung "hourly" und "Tag" 
>> oder "Woche" ebenfalls eine geeignete, genauso wie der Verzicht auf 
>> die Darstellung der Energie als Leistungen über Zeit, d.h. als 
>> Abbildung über die Breite des Balkens. Gleichzeitig finde ich aber, 
>> dass man diesem Rechnung tragen sollte und die Y-Achse des 
>> Koordinatensystem mit dem bezeichnet, was man tatsächlich misst: Die 
>> Energie in der Einheit wh oder kwh (die Einheit ist zumindest in der 
>> Datelstellung meines Loggers kw). Und das kann die Software nach 
>> meinem Dafürhalten schon lösen :-) Einige der Smartzähler scheinen 
>> zusätzlich die aktuelle Leistung zur Verfügung stellen zu können, so 
>> dass ich vermute, dass man hier eine Fallunterscheidung für die Art 
>> des Zählers benötigt.
>>
> Auch wenn ich die Balkendarstellung nicht 100% kenne: Vergiss die 
> Breite des Balkens! Die einzige Aussage ist seine Höhe, und zwar als 
> Mittelwert der angezeigten Größe (hier: Leistung!!!!) im gewählten 
> Zeitraum.
>
Die Breite der Balken sind schon vergessen :-)

Hier ist  ein Punkt, an dem sich die Geister scheiden. Die gemessene 
physikalische Größe ist die Energie (nicht die Leistung) -- und das ist 
zumindest für mich die Größe, die mich bei einem Energiezähler 
interessiert. Habe ich Verwendung für die Leistung? Als Betreiber einer 
PV-Anlage, sicherlich -- allerdings  nicht als abgeleiteter 
Durchschnittswert über z.B. eine Stunde, sondern als 
Momentanwert/Meßwert mit vergleichsweise hoher Abtastrate, da sie sich 
recht dynamisch je nach Sonneneinstrahlung ändern kann. Vielleicht ist 
der Smart-Zähler mit der Pin smart genug, sie auszugeben. Cool wäre es, 
wenn ich zusätzlich die vom Wechselrichter gemessene Leistung direkt in 
vzlogger einspeisen und anzeigen könnte.

Interessiert mich der absolute Wert der eingespeisten oder bezogenen 
Energie?  Nachrichtlich ganz nett, aber letzlich bin an der Energie 
innerhalb einer Zeiteinheit interessiert, d.h. kwh während einer Stunde, 
Tag, Woche, Monate oder auch Jahr als Abrechnungszeitraum. Damit sehe 
ich, wie wirtschaftlich die PV-Anlage ist. Oder auch, ob sich die 
Anschaffung einer zusätzliche Batterie lohnen würde.

Mit der Balkendarstellung bin ich deswegen abgesehen von der Einheit auf 
der y-Achse auch ganz zufrieden --  auch weil sie keinen 
kontinuiertlichen Werteverlauf suggeriert.

> Nochmal: Volkszähler kann mit vielen verschiedenen physikalischen 
> Größen umgehen, auch Temperatur oder Luftfeuchtigkeit oder 
> Ventilstellung EIN/AUS. Verbrauchszähler (Gas, Wasser, Elektrizität), 
> die Zählerstände liefern, werden für die Anzeige sofort auf Leistung 
> resp. Verbrauchsrate (l/h, m³/h) umgerechnet, weil eine monoton 
> steigende Linie des Zählerstandes langweilig ist und wir dann doch nur 
> die Steigung der Linie (1. Ableitung!!) abschätzen würden. Das führt 
> dann bei der erneuten Rückrechnung (Integration) auf den Verbrauch im 
> angezeigten Zeitraum zu kleinen Ungenauigkeiten, s.o.
>
Bei der Bandbreite von Möglichkeiten gibt es in meiner Überzeugung keine 
einzelne Darstellung oder auch Verarbeitungsweise, die allen 
(physikalischen) Größen  oder Use-Cases gerecht wird, d.h. hier könnten 
konfigurierbare Fallunterscheidungen helfen. Bei der Temperatur ist 
sicherlich der Verlauf des Absolutwerts über die Zeit interessant -- in 
Ausnahmefällen vielleicht auch mal die erste Ableitung. Bei Strom, Gas, 
Wasser sind nach meinem Dafürhalten vor allem die Summen innerhalb einer 
Zeiteinheit (z.B, m³ an einem Tag, in einer Stunde,etc. )  und ggf. auch 
die momentanten Flussraten interessant -- allerdings nur, wenn sie einen 
physikalischen Bezug bzw. einen Bezug zum realen Verhalten haben. Oder 
im Umkehrschluss, wenn die  Auflösung hoch genug ist, kann man nach 
meiner Meinung daraus auch Flussraten ableiten. Ansonten wird der Fehler 
zu gross, und man muss sich fragen, welche Aussagekraft die Größe noch hat.

Die Impulszähler  messen an sich  alle Mengen (nicht Flussraten) und 
zwar wertediskret -- deswegen würde ich diese zunächst mal so anzeigen. 
Wenn man (zusätzlich) Flussraten als  errechnete Größe anzeigen möchte, 
könnte man mit einem Parameter "minimaler Fluss" arbeiten, aus dem man 
die maximale Zeit bis zum nächsten Puls errechnet. Falls diese 
überschritten wird, nimmt man eine Flussrate von 0 an. (Ich habe gerade 
einen Wasserzähler vor meinem geistigen Auge). Es mag auch Anlagen 
geben, die die Flussrate direkt messen können (Dopplershift und 
Ultraschall -- sicherlich nichts für das Eigenheim). Falls man solche 
Fälle unterstützen wollte, müsste man in die SW eine 
Fallunterscheidung/Option je nach Sensortype implementieren, die der 
Benutzer entsprechend konfigurieren würde.

Zurück zu meinem Use-Case: Wir beziehen momentan bei schönen Wetter  1 
kwh bzw. maximal 2kwh pro Tag, die über den Tag verteilt benötigt 
werden. Der Rest kommt von der PV-Anlage. Die 1kwh ist das Resultat 
sowohl  von Laständerungen und als auch Änderungen bei der 
Versorgungleistung, bei denen der Wechselrichter nicht schnell genug 
nachregelt.  Wenn man z.B. den Herd mit 3 kw einschaltet, kann es 
passieren, dass der Wechselrichter nicht schnell genug mehr Energie zur 
Verfügung stellt. Dann kommt diese aus dem Netz.  Eine Darstellung der 
(gemittelten) Leistung von 1000 Watt in einer Stunde oder z.B. 41.6 W 
über einem Tag sind in dem Zusammenhang  irreführend bzw. keine gut 
Annährung an das reale Verhalten. Die Berechnung einer (gemittleren) 
Leistung würde ich in disen Fall deswegen abschalten, wenn es eine 
Möglichkeit gäbe, dieses zu konfigurieren.

 >- Sinnvolle Anpassung der Auflösungen (Zeit und Größe), entweder durch 
Freischalten einer höheren Auflösung der Zählerstände >mittels PIN oder 
durch Reduktion der Abtastrate z.B. auf 1/h (sollte mit aggtime gehen)

>> Die Pin habe ich am Samstag beim Stromversorger angefragt. Mal sehen, 
>> was da kommt. Und aggtime habe ich nun auf 3600 gesetzt.
>>
> Gefallen Dir die im Frontend anzeigten Ergebnisse nun besser?
>
Ja, die Stufendarstellung ist gut -- mit der Einschränkung der Einheit 
der Y-Achse -- da würde  ich gerne kwh statt kw als die gemessene 
physikalische Größe konfigurieren können :-)

Viele Grüße und Vielen Dank für Deine ausführliche Email.

Tilman

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