Files
ems/docs/04-modules/control.md
Dusan Vojacek c6074e9c74
Some checks failed
CI and deploy / migration-check (push) Failing after 13s
CI and deploy / deploy (push) Has been skipped
nastavitelny max sollar dle stridace (ulozeno v DB)
2026-05-25 11:25:29 +02:00

362 lines
18 KiB
Markdown
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters
This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.
# Modul: Control (Export setpointů)
## Co modul dělá
- Čte aktivní plán z DB pro daný 15min interval
- Zkontroluje override záznamy
- Zapíše setpointy do Deye přes Modbus TCP
- EV nabíječky a tepelné čerpadlo zatím pouze vyhodnotí a zaloguje; konkrétní
Modbus registry jsou TODO
- Odešle potvrzovací setpointy do Loxone přes HTTP (Loxone jako exekutor fallback logiky)
- Loguje každý write pro audit
### `export_mode` / `export_limit_w` (V078+)
Solver ukládá záměr exportu (`NONE` / `PV_SURPLUS` / `BATTERY_SELL`) a cap `export_limit_w`. U **`PV_SURPLUS`** (přetok FVE, ne prodej z baterie):
- **reg 142** = `deye_zero_export_mode` z DB (KV1/BA81 typicky **2** — zero export k CT/zátěži; **ne** selling first)
- **reg 108 = 0**, **reg 109 = max** — baterie se přes limit nabíjení neplní, přebytek jde do sítě (**145 = 1**)
- **reg 143** z `export_limit_w` / site cap
Implementace: `setpoints._is_passive_pv_surplus_export`, `deye_battery_charge_discharge_amps`. Ověření: log `reg142=2`, `charge_a=0` při `export_mode=PV_SURPLUS`.
---
## Architektura řízení
```
DB (planning_interval + site_override)
control_exporter.py (každých 15min nebo on-demand)
├── Modbus write → Deye (baterie, grid limit)
├── TODO/log → Teltonika EV nabíječka 1
├── TODO/log → Teltonika EV nabíječka 2
├── TODO/log → Samsung TČ
└── HTTP GET → Loxone Virtual Inputs (informační setpointy)
```
**Loxone role:** Loxone dostává setpointy jako informaci a jako fallback ochranu.
Rozhodovací logika je v EMS, ne v Loxone.
---
## Spouštění
| Trigger | Čas | Popis |
|---|---|---|
| Scheduled | každých 15min (`xx:14`, `xx:29`, `xx:44`, `xx:59`) | Export těsně před dalším slotem |
| On-demand | po vytvoření nového plánu | Okamžitý export pokud plán překrývá aktuální čas |
| On-demand | po vytvoření override | Okamžitá aplikace přepisu |
### Ruční přepočet plánu a HTTP 504
`POST …/sites/{site_id}/plan/run` (`backend/app/routers/plan.py`) po uložení běhu volá **`export_setpoints`** (zápisy Deye / EV / TČ / Loxone). To může trvat dlouho než samotný solver (řád sekund).
Kontejner **frontend** (nginx před SPA) měl v `location /api/` výchozí **`proxy_read_timeout` 60 s** → uživatel viděl **504 Gateway Timeout**, zatímco backend mohl stačit plán zapsat. V repu jsou na `/api/` nastavené delší **`proxy_*_timeout` (180 s)** (`frontend/nginx.conf`). Pokud EMS servíruješ přes vlastní reverzní proxy (např. Caddy na hostu), nastav tam rovněž dostatečné čekání na upstream.
Ověření: logy backendu kolem pokusu **nebo** `select id,status,created_at from ems.planning_run where site_id=? order by created_at desc limit 3` — nový řádek může vzniknout i přes 504 v prohlížeči.
---
## Logika exportu
```python
# Zjednodušený historický náčrt. Aktuální implementace používá
# ems.fn_planning_interval_at_offset(), ControlSetpoints a Deye journal.
async def export_setpoints_for_interval(site_id: int, interval_start: datetime, db):
"""
Načte plánované setpointy pro daný interval, aplikuje overrides
a zapíše do všech zařízení.
"""
# 1. Načíst aktivní plán
plan = await db.fetchrow("""
SELECT pi.*
FROM ems.planning_interval pi
JOIN ems.planning_run pr ON pr.id = pi.run_id
WHERE pr.site_id = $1
AND pi.interval_start = $2
AND pr.status = 'active'
ORDER BY pr.created_at DESC
LIMIT 1
""", site_id, interval_start)
if not plan:
logger.warning(f"No active plan for site {site_id} at {interval_start}, skipping export")
return
# 2. Načíst a aplikovat overrides
overrides = await db.fetch("""
SELECT override_type, value_json
FROM ems.site_override
WHERE site_id = $1
AND valid_from <= $2
AND (valid_to IS NULL OR valid_to > $2)
""", site_id, interval_start)
setpoints = apply_overrides(plan, overrides)
# 3. Zapsat Deye, zalogovat EV/TČ TODO, poslat Loxone
await write_inverter_setpoints(site_id, setpoints, db)
await write_ev_setpoints(site_id, setpoints, db) # TODO registry
await write_heat_pump_setpoint(site_id, setpoints, db) # TODO registry
await send_loxone_setpoints(site_id, setpoints, mode, db)
def apply_overrides(plan, overrides) -> Setpoints:
"""Aplikuje override záznamy na plánované setpointy. Override má vždy přednost."""
s = Setpoints.from_plan(plan)
for ov in overrides:
if ov.override_type == 'force_charge':
s.battery_setpoint_w = ov.value_json.get('power_w', 20000)
elif ov.override_type == 'force_discharge':
s.battery_setpoint_w = -abs(ov.value_json.get('power_w', 20000))
elif ov.override_type == 'block_export':
s.grid_setpoint_w = max(0, s.grid_setpoint_w) # jen import povolen
elif ov.override_type == 'block_heat_pump':
s.heat_pump_enabled = False
elif ov.override_type == 'manual_setpoint':
s = Setpoints(**ov.value_json) # plný manuální přepis
return s
```
---
## Zápis do Deye (Modbus)
**Princip:** držet mapování plán → Deye **jednoduché**; detail a zdůvodnění v [`operating-modes.md`](operating-modes.md) (sekce *Keep it simple*).
### BA81: GEN port cut-off (mikroinvertory na GEN) přes reg 178 (0-based)
U instalací typu **BA81** (AC coupling / mikroinvertory na GEN portu) může solver uložit do plánu flag
`planning_interval.deye_gen_cutoff_enabled` (true/false). Pokud je na střídači zapnutý feature flag
`asset_inverter.deye_gen_microinverter_cutoff_enabled = true`, exporter provede **read-modify-write**
registru **178** (v některých manuálech/UI uváděno jako “register 179” 1-based):
- `deye_gen_cutoff_enabled = true` → reg **178** bits **01** = **3** (`11b`, enable = cut-off **ON** / export blokován)
- `deye_gen_cutoff_enabled = false` → reg **178** bits **01** = **2** (`10b`, disable = cut-off **OFF** / export povolen)
Zápisy se ukládají do `ems.modbus_command` a ověřují v `verify_modbus_commands` (porovnává se pouze maska
bits 01). Detail registrů: [`modbus-registers.md`](modbus-registers.md) (reg 178).
### PV A curtailment — zápis reg 340 (max solar power)
- **Implementace:** `backend/services/control/exporter_monolith.py``export_setpoints` načte cap v `_load_inverter_config` (`ems.fn_inverter_pv_a_max_w(ai.id)`), `_build_setpoints` v režimu **AUTO** dopočítá `ControlSetpoints.pv_a_allowed_w`, `write_inverter_setpoints` zařadí **reg 340**, pokud je `fn_site_has_active_green_bonus_pv` aktivní, cap > 0 a `pv_a_allowed_w` je vyplněné.
- **Data:** `pv_a_forecast_solver_w` / `pv_a_curtailed_w` z aktivního `planning_interval`; cap = `fn_inverter_pv_a_max_w` (`deye_reg340_max_solar_w` na `asset_inverter`, home-01 **32 kW**, ostatní **65 kW**); min = `deye_reg340_min_solar_w` (home-01 **400 W**).
- **Policy PV A off (jen na site se zeleným bonusem na PV):** pokud `ems.fn_site_has_active_green_bonus_pv(site_id)` a v aktuálním slotu zároveň `effective_buy_price < 0` a `effective_sell_price < 0` a `pv_b_forecast_solver_w > 0` (PV B vyrábí), exporter nastaví `pv_a_allowed_w = 0` (reg 340) i když je forecast PV A nulový — cílem je držet headroom v baterii pro PV B / další záporný nákup.
- **Bez zápisu reg 340:** `plan_skips_deye_reg340_write` — žádný export z plánu, `battery_setpoint_w ≤ 0`, `pv_a_curtailed_w = 0``pv_a_allowed_w = None` (invertor řídí pole A sám). Ověření: `pytest backend/tests/test_control_exporter_reg340.py`.
- **Verify:** reg **340** není kritický → po 3× mismatch verify **bez** přepnutí do SELF_SUSTAIN (stejně jako reg 178); viz [`modbus-command-journal.md`](modbus-command-journal.md).
#### Ověření po nasazení (smoke)
1. `select ems.fn_inverter_pv_a_max_w(<id kontrolovatelného deye-main invertoru>);` — při **0** na PV A (např. odpojené pole, `nominal_power_wp = 0`) EMS reg 340 **nezapisuje**.
2. Dočasně zvýšit `nominal_power_wp` na controllable PV A → po dalším běhu exportu řádek v `ems.modbus_command` pro register **340** → po verify jobu stav **`verified`**.
3. Živé čtení: `read_deye_registers_live` vrací **`reg340_max_solar_power_w`**.
### Fyzický režim (`get_deye_mode` v `exporter_monolith.py`)
| Fyzický režim | Podmínka z `ControlSetpoints` |
|---|---|
| **SELL** | `grid_setpoint_w` < 0 **a** `battery_w` < 0 |
| **CHARGE** | `battery_w` > 0 **a** `grid_setpoint_w` > 0 |
| **PASSIVE (ZERO)** | vše ostatní — reg. **108/109** z `deye_battery_charge_discharge_amps()` v `setpoints.py` (volá `write_inverter_setpoints`) |
**PASSIVE** (AUTO, ZERO): **`export_mode = PV_SURPLUS`** → **108 = 0**, **109 = max**, **142** = `deye_zero_export_mode` (selling first **jen** u **SELL** z baterie). **`export_mode = NONE`** a `battery_w > 0` (nabíjení z FVE, záporná vykupní) → **108 = max**. Reg. **145**: **0** při `export_ban`, jinak **1**. Reg. **143** = tvrdý cap z plánu/lokality.
**SELF_SUSTAIN** zůstává **PASSIVE** v `get_deye_mode`; **108/109** jsou vždy **max z DB** (bez variant ZERO). Rozdíl je **`self_sustain_local_use=True`**: **TOU SOC** = **`min_soc_percent`**, `battery_w=None`.
### Klíčové registry podle typu slotu
| Registr | Charge | PASSIVE (ZERO) | SELL | Self-consumption |
|---|---|---|---|---|
| **108** (charge A) | škálo dle `battery_w` | max / **0** (export bez nabíjení) / **max** při PASSIVE + `battery_w>0` (FVE do baterie až po strop) | **0** | dle varianty |
| **109** (discharge A) | **0** | max / **0** (import, držet bat.) / **max** při PASSIVE + `battery_w>0` | **max z DB** | dle varianty |
| **142** (limit control) | `deye_zero_export_mode` | `deye_zero_export_mode` | **0** (selling first) | `deye_zero_export_mode` |
| **143** (export cap) | max z DB | max z DB | max z DB (tvrdý limit, bez forecast heuristiky) | max z DB |
| **145** (solar sell) | 1 / 0 při `export_ban` | 1 / 0 při `export_ban` | 1 | 1 / 0 při `export_ban` |
| **178** (peak shaving) | 48 | 48 | **32** | 48 |
U **AUTO PASSIVE** závisí **108/109** na znaménkách plánu (viz `operating-modes.md`). **SELF_SUSTAIN** drží oba **max z DB**; **TOU SOC** ve všech PASSIVE větvích je **`min_soc_percent`** (viz `_deye_passive_tou_battery_soc_pct`). Liší se především **`battery_w`** a mapování **108/109**.
Hodnota `deye_zero_export_mode` (1 = zero export to load, 2 = zero export to CT) pochází z `asset_inverter.deye_zero_export_mode` a závisí na fyzické instalaci (přítomnost CT). Detail v [`modbus-registers.md`](modbus-registers.md).
**TOU (time points, reg. 166+):** SOC podle `get_deye_mode`**CHARGE**: `max_soc_percent` z DB (clamp 10100), **SELL**: `reserve_soc_percent`, **PASSIVE** + neaktivní řádky **36**: **`min_soc_percent`**. Viz [`modbus-registers.md`](modbus-registers.md).
### Verifikace zápisů (journal) a SELF_SUSTAIN
Po zápisu na Modbus se hodnoty ověřují v `verify_modbus_commands` (`control_exporter.py`). Po **3 neúspěšných** cyklech zápis+verify:
- **Kritické registry** (**108, 109, 142, 143, 145**) → přepnutí lokality do **SELF_SUSTAIN** (`system:mismatch`).
- **Ostatní** (včetně **178**, **340** a **TOU power W 154159** po vyčerpání soft pravidel) → zůstane **AUTO** (nebo aktuální režim), řádek journalu **`mismatch`**, Discord upozornění.
Při přechodu **SELF_SUSTAIN → AUTO** (`run_fn_set_mode_with_discord`) se na pozadí spustí **rolling replan**, aby aktivní plán odpovídal plné optimalizaci. Viz [`modbus-command-journal.md`](modbus-command-journal.md).
```python
# Historický pseudokód. Aktuální Deye implementace používá journal
# ems.modbus_command a FC 0x10 (`write_registers`) nad registry
# 108/109/141/142/143/145/178/340 + TOU bloky.
async def write_inverter_setpoints(site_id: int, setpoints: Setpoints, db):
inverters = await db.fetch(
"SELECT ai.*, se.host, se.port, se.unit_id "
"FROM ems.asset_inverter ai "
"JOIN ems.site_endpoint se ON se.id = ai.endpoint_id "
"WHERE ai.site_id = $1 AND ai.controllable = true", site_id
)
for inv in inverters:
async with AsyncModbusTcpClient(inv.host, port=inv.port) as client:
# Nabíjecí/vybíjecí výkon baterie
if setpoints.battery_setpoint_w >= 0:
await client.write_register(0x00F3, setpoints.battery_setpoint_w,
slave=inv.unit_id) # charge limit
await client.write_register(0x00F4, 0, slave=inv.unit_id) # discharge = 0
else:
await client.write_register(0x00F3, 0, slave=inv.unit_id)
await client.write_register(0x00F4, abs(setpoints.battery_setpoint_w),
slave=inv.unit_id)
# Export limit
export_limit = setpoints.grid_export_limit
await client.write_register(0x00F6, export_limit, slave=inv.unit_id)
logger.info(f"Inverter {inv.code} setpoints written: batt={setpoints.battery_setpoint_w}W")
```
---
## Zápis do Teltonika EV nabíječek (Modbus)
Aktuální implementace registry zatím nezapisuje. Funkce `write_ev_setpoints`
načte schedulable nabíječky, spočítá proud podle `ev1/ev2_setpoint_w` a jen ho
zaloguje jako `Modbus TODO`.
```python
async def write_ev_charger_setpoints(site_id: int, setpoints: Setpoints, db):
chargers = await db.fetch(
"SELECT ac.*, se.host, se.port, se.unit_id "
"FROM ems.asset_ev_charger ac "
"JOIN ems.site_endpoint se ON se.id = ac.endpoint_id "
"WHERE ac.site_id = $1 AND ac.schedulable = true", site_id
)
# Rozdělit celkový EV výkon rovnoměrně mezi aktivní nabíječky
# (nebo dle stavu session upřesnit)
active_chargers = [c for c in chargers] # TODO: filtrovat dle stavu session
power_per_charger = (setpoints.ev_charge_power_w or 0) // max(len(active_chargers), 1)
for charger in active_chargers:
current_limit_a = power_per_charger // (charger.phases * 230) # W → A
current_limit_a = max(charger.min_power_w // (charger.phases * 230),
min(32, current_limit_a)) # 632A dle IEC 61851
async with AsyncModbusTcpClient(charger.host, port=charger.port) as client:
# Zápis limitu proudu (registr dle Teltonika dokumentace)
await client.write_register(
TBD_CURRENT_LIMIT_REGISTER, current_limit_a, slave=charger.unit_id
)
# Povolení/zakázání nabíjení
enable = 1 if power_per_charger >= charger.min_power_w else 0
await client.write_register(
TBD_ENABLE_REGISTER, enable, slave=charger.unit_id
)
```
---
## Zápis do Samsung TČ (Modbus)
Aktuální implementace registry zatím nezapisuje. Funkce
`write_heat_pump_setpoint` načte schedulable TČ a zaloguje požadované
`heat_pump_enable` jako `Modbus TODO`.
```python
async def write_heat_pump_setpoints(site_id: int, setpoints: Setpoints, db):
heat_pumps = await db.fetch(
"SELECT ahp.*, se.host, se.port, se.unit_id "
"FROM ems.asset_heat_pump ahp "
"JOIN ems.site_endpoint se ON se.id = ahp.endpoint_id "
"WHERE ahp.site_id = $1 AND ahp.schedulable = true", site_id
)
for hp in heat_pumps:
async with AsyncModbusTcpClient(hp.host, port=hp.port) as client:
enable = 1 if setpoints.heat_pump_enabled else 0
await client.write_register(
TBD_HP_ENABLE_REGISTER, enable, slave=hp.unit_id
)
if setpoints.heat_pump_enabled and setpoints.heat_pump_setpoint_w:
# Nastavit cílovou teplotu TUV (pokud podporuje Modbus zápis)
await client.write_register(
TBD_HP_TARGET_TEMP_REGISTER,
int(hp.tuv_target_temp_c * 10), # 0.1°C jednotky
slave=hp.unit_id
)
```
---
## Loxone HTTP Virtual Inputs
Loxone dostává setpointy jako informaci. Slouží pro:
- Zobrazení v Loxone UI
- Fallback logiku v Loxone (pokud EMS nedostupné)
- Vizualizaci plánovaného stavu
```python
async def write_loxone_setpoints(site_id: int, setpoints: Setpoints, db):
endpoint = await db.fetchrow(
"SELECT host, port, auth_reference FROM ems.site_endpoint "
"WHERE site_id = $1 AND endpoint_type = 'loxone_http'", site_id
)
if not endpoint:
return
base_url = f"http://{endpoint.host}:{endpoint.port}/dev/sps/io"
# Loxone Virtual HTTP Input každý setpoint = jeden HTTP GET/POST
# Formát: /dev/sps/io/{VirtualInputName}/{value}
async with aiohttp.ClientSession() as session:
await session.get(f"{base_url}/EMS_Mode/{mode.loxone_mode_value}")
await session.get(f"{base_url}/EMS_Battery_Setpoint_W/{battery_w}")
await session.get(f"{base_url}/EMS_Grid_Setpoint_W/{grid_w}")
await session.get(f"{base_url}/EMS_EV1_Power_W/{ev1_power_w}")
await session.get(f"{base_url}/EMS_EV2_Power_W/{ev2_power_w}")
await session.get(f"{base_url}/EMS_HeatPump_Enable/{heat_pump_enable}")
```
> Virtual Input jména v Loxone (`EMS_Battery_Setpoint_W`, `EMS_Grid_Setpoint_W`
> atd.) je nutné vytvořit při konfiguraci Loxone projektu.
---
## Konfigurace (env proměnné)
```env
CONTROL_MODBUS_TIMEOUT_SEC=5
LOXONE_USER=admin # nebo přes auth_reference v site_endpoint
LOXONE_PASSWORD=secret
```
---
## Discord notifikace
Discord notifikace jsou volitelné a routované per-site:
- `ems.site.discord_webhook_daily_url` denní zprávy (např. ranní ekonomický report)
- `ems.site.discord_webhook_error_url` error/critical alerty (mismatch, fatal plan vs actual, clock verify exhausted, …)
Fallback: pokud per-site webhook není vyplněný, použije se env `DISCORD_WEBHOOK_URL`.
---
## Otevřené body
- [ ] Doplnit Modbus write registry Teltonika (current limit, enable)
- [ ] Doplnit Modbus write registry Samsung TČ (enable, target temp)
- [ ] Loxone Virtual Input jména z tohoto dokumentu vytvořit v Loxone projektu
- [ ] Strategie rozdělení EV výkonu mezi 2 nabíječky (rovnoměrně vs dle stavu session)
- [ ] Co dělat při selhání zápisu do jednoho zařízení (rollback ostatních?)