> For the complete documentation index, see [llms.txt](https://docs.unwaste.energy/llms.txt). Markdown versions of documentation pages are available by appending `.md` to page URLs; this page is available as [Markdown](https://docs.unwaste.energy/pl/dzialanie-unwaste-robot/technical-details/electrical-network-calculations.md). # Obliczenia sieci elektrycznej ## Obliczenia sieci elektrycznej ### Założenia * Obliczenia sieci elektrycznej są wykonywane **na połączenie**. Połączenia są od siebie odseparowane (między połączeniami nie powinny występować przepływy energii) i często są rozdzielone geograficznie, więc stanowią sensowną granicę zarówno dla obliczeń, jak i partycjonowania bazy danych. * Dla danego połączenia instalacja elektryczna jest modelowana jako **drzewo obwodów**. * Obwody mogą być **z licznikiem** lub **bez licznika**: * A **obwód z licznikiem** ma własny licznik energii elektrycznej i może obliczać zarówno **całkowite zużycie** i **zużycie resztkowe**. * Taki **obwód bez licznika** nie ma licznika. Nie może mierzyć dwukierunkowego przepływu energii, więc jego `energyImported` / `energyReturned` muszą być obsługiwane przez założenia opisane poniżej. * W obecnym modelu system **nie śledzi faz** (L1/L2/L3) na potrzeby obliczeń. Jeśli wartości są zbierane osobno dla każdej fazy, są sumowane do jednej wartości. *** ### Elementy w drzewie obwodów #### Obwód elektryczny Obwód jest elementem strukturalnym drzewa. Obwód może mieć **obwody podrzędne** i może też mieć bezpośrednio pod nim podłączone elementy liściowe (produkcja, magazynowanie, urządzenia). **Odczyty obwodu z licznikiem** A **obwód z licznikiem** udostępnia dwa odczyty energii (jak pokazano na diagramie): * `energyImported` \[Wh] — energia wpływająca do tego obwodu z Obwodu nadrzędnego * `energyReturned` \[Wh] — energia płynąca z tego obwodu z powrotem do Obwodu nadrzędnego Te dwie wartości są odczytywane **bezpośrednio z własnego licznika tego obwodu**. **Założenia dla obwodu bez licznika** Taki **obwód bez licznika** nie ma licznika, więc system nie może zmierzyć, ile energii przepłynęło w obu kierunkach. Dla obwodów bez licznika model zakłada: * `energyReturned = 0` * `energyImported = energyUsedChildren` To oznacza: obwód bez licznika jest traktowany tak, jakby cała energia potrzebna jego dzieciom była „importowana” z Obwodu nadrzędnego, a nic nie było „zwracane” w górę (ponieważ nie można tego zmierzyć). `energyUsedChildren` dla obwodu jest zdefiniowane w poniższej sekcji obliczeń. *** #### Produkcja Produkcja jest elementem podłączonym pod obwodem elektrycznym (element liściowy). Reprezentuje dowolne źródło wprowadzające energię do instalacji, na przykład falowniki fotowoltaiczne lub turbiny wiatrowe. Produkcja zapewnia: * `energyProduced` \[Wh] — całkowita wyprodukowana energia (Używaj `energyProduced` konsekwentnie; unikaj `energyProduction`.) *** #### Magazyn energii Magazynowanie jest elementem podłączonym pod obwodem elektrycznym (element liściowy). Reprezentuje urządzenie, które może zarówno pochłaniać, jak i oddawać energię elektryczną (obecnie: Bateria). Magazynowanie zapewnia: * `energyStored` \[Wh] — energia naładowana do magazynu * `energyRetrieved` \[Wh] — Energia oddana z magazynu * `chargeLevel` \[%] — stan naładowania * `freeStorage` \[Wh] — pozostała „wolna przestrzeń”, obliczana na podstawie `chargeLevel` i skonfigurowanej pojemności magazynu *** #### Urządzenia Urządzenia są elementami podłączonymi pod obwodem elektrycznym (elementy liściowe). Reprezentują sterowalne obciążenia (jednostki wykonawcze). Urządzenie może zapewniać: * `energyConsumption` \[Wh] — zużycie energii przez urządzenie *** ## Obliczenia dla pojedynczego obwodu elektrycznego Ta sekcja wyjaśnia, jak są wykonywane obliczenia **dla jednego obwodu elektrycznego**, oraz jak obwody podrzędne wpływają na wynik. Kluczowa zasada stosowana w całym tekście: * Gdy obwód potrzebuje „sumy poniżej”, sumuje tylko swoje **bezpośrednie dzieci** (obwody podrzędne i bezpośrednio podłączone elementy liściowe).\ Wartości z głębszych poziomów są już uwzględnione w sumach każdego obwodu podrzędnego. *** ### Krok 1: Oblicz `energyUsedChildren` dla obwodu elektrycznego Dla każdego obwodu elektrycznego zdefiniuj: `energyUsedChildren = (suma energyUsedChildren wszystkich obwodów podrzędnych) + (suma energyConsumption urządzeń podłączonych bezpośrednio do tego obwodu elektrycznego)` Uwagi: * **Obwody podrzędne** wnoszą wkład poprzez swoje `energyUsedTotal` (swoje własne sumy poddrzewa). * **Urządzenia podłączone bezpośrednio** do tego obwodu elektrycznego wnoszą wkład poprzez swoje `energyConsumption`. * Produkcja i magazynowanie są *nie* częścią `energyUsedChildren` bezpośrednio, ponieważ wpływają na bilans energii poprzez `energyProduced`, `energyStored`, i `energyRetrieved` w Kroku 2. Ta definicja jest także tym, czego używa **obwód bez licznika** jako swojego założonego importu: * `energyImported = energyUsedChildren` * `energyReturned = 0` *** ### Krok 2: Oblicz sumy poddrzewa dla produkcji i magazynowania Dla obwodu elektrycznego zdefiniuj te sumy poddrzewa jako sumy **bezpośrednie dzieci**: * `energyProduced` = suma `energyProduced` z: * elementów produkcji podłączonych bezpośrednio do tego obwodu elektrycznego oraz * własnych obwodów podrzędnych `energyProduced` sum (już obejmujących ich głębsze poziomy) * `energyStored` = suma `energyStored` z: * elementów magazynowania podłączonych bezpośrednio do tego obwodu elektrycznego oraz * obwodów podrzędnych `energyStored` sum * `energyRetrieved` = suma `energyRetrieved` z: * elementów magazynowania podłączonych bezpośrednio do tego obwodu elektrycznego oraz * obwodów podrzędnych `energyRetrieved` sum To odpowiada idei z diagramu: produkcja i odzyskana energia „wpływają” do bilansu obwodu, podczas gdy zmagazynowana i zwrócona energia „wypływają”. Ważne wyjaśnienie: * `energyImported` i `energyReturned` są **nigdy nie sumowane z obwodów podrzędnych**. Są **odczytami licznika (lub założeniami) dla obwodu, który jest obliczany**. *** ### Krok 3: Całkowite zużycie energii dla obwodu elektrycznego (`energyUsedTotal`) ![](/files/3b46c88e437ef8dad10d174d3f37dc435760afed) Na podstawie **Zasada zachowania energii**, całkowita energia wpływająca **do** do obwodu elektrycznego (z importu, lokalnej produkcji i rozładowania magazynu) musi być równa całkowitej energii wypływającej **z** z tego obwodu elektrycznego (do eksportu/zwrotu, ładowania magazynu) plus energia **zużyta** w obrębie obwodu i jego poddrzewa — więc bilans energii obwodu można zapisać jako równanie „wpływy − wypływy = zużycie”. `energyConsumption = energyImported + energyProduced + energyRetrieved - energyReturned - energyStored` Gdzie: * `energyImported`, `energyReturned` są: * **odczyty licznika** dla obwodów z licznikiem, lub * **wartości założone** dla obwodów bez licznika (jak opisano powyżej). * `energyProduced`, `energyRetrieved`, `energyStored` są **sumy poddrzewa** obliczone w Kroku 2. *** ### Krok 4: Zużycie resztkowe dla obwodu z licznikiem (`energyUsedThisLevel`) Zużycie resztkowe oznacza: zużycie zachodzące „na tym poziomie obwodu”, czyli **nie mierzone osobno** w żadnej części poniżej. Dla **obwód z licznikiem**: `energyUsedThisLevel = energyUsedTotal - energyUsedChildren` ![](/files/c1848db37f1053cf94a1d0d1e28097d737712952) Wyjaśnienie (diagram): * `energyUsedTotal` obejmuje całe poddrzewo. * Jeśli istnieją obwody podrzędne, ich `energyUsedTotal` reprezentuje zużycie, które można przypisać tym gałęziom podrzędnym. * To, co pozostaje, to zużycie resztkowe dla tego poziomu obwodu (`energyUsedThisLevel`). Z definicji, jeśli obwód z licznikiem nie ma obwodów podrzędnych: * `energyUsedThisLevel == energyUsedTotal` Dla **obwód bez licznika**, `energyUsedThisLevel` zwykle nie ma takiego samego znaczenia, ponieważ nie ma własnego bilansu opartego na liczniku. W tym modelu zużycie resztkowe jest przede wszystkim cechą **obwodów z licznikiem**.