Energiemonitoring met modbus kWh-meters

[Mattias.Campe]

Hallo

Graag had ik energiemonitoring gehad van ons volledig huishouden, de PV-panelen en de warmtepomp. Ik dacht aan DIN-rail kWh-meters, die via een RS-485 daisy chain uitgelezen kunnen worden via modbus. Hebben jullie daar ervaring mee?

• Het huishouden is aangesloten via 3 fasen en zou import/afnamen en export/injectie apart moeten kunnen meten. Iemand een suggestie voor een goede kWh-meter? Een display erop is ok, maar vind ik niet noodzakelijk. De Eastron SDM72D (modbus-versie) zou dit moeten kunnen. Er is ook nog de SDM630 die iets duurder is, maar ik zie niet direct waarom hij duurder is
• De PV-panelen en warmtepomp zijn aangesloten op 1 fase, waarvoor bv. 2x de Eastron SDM120 geschikt is. Ik merk in enkele topics dat anderen al ervaring hebben met deze kWh meter.

Of hebben jullie nog betere setups :-)?

[rvdgaag]

Ik heb de SDM630 (mid gecertificeerd) hiervoor.

Deze lees ik via Modbus RTU (2 draads) via ioBroker op een raspi 4 met een USB modbus connector.
in ioBroker draait Influxdb waar je zelf kan aangeven welke datapunten opgeslagen worden en hoe lang.

Op dezelfde raspi draait ook Grafana waar je de influxdb database kan uitlezen en visualiseren. De enige beperking is je eigen creativiteit.

Je kan beperkt ook zo iets in Domoticz maken maar via ioBroker is het wel even uitgebreider, makkelijker en een veel grotere communitie die veel kennis heft, next level eigenlijk.

[Mattias.Campe]

Bedankt voor de feedback. Om alles te verzamelen zal ik normaal ook een raspberry pi met een USB modbus connector gebruiken. Voor het effectieve verwerken ben ik er nog niet uit. Voorlopig misschien gewoon in een csv-bestand. Ik zou al blij zijn als dat zou werken :-).

Hopelijk is de SDM630 documentatie goed, bv. voor de modbusregisters? Is er een specifieke reden dat je de SDM630 hebt gekozen en niet de goedkopere SDM72D? Raad je een bepaalde winkel aan?

[rvdgaag]

De modbus registers zijn goed gedocumenteerd, de 630 is veel nauwkeurig en meet meer parameters van het net dan de sdm72d, voor een normale verbruiksmeting voldoet de 72D prima.

Sunder Vunderink is een betaalbaar adres.

[AUijtdehaag]

Waarom probeer je geen node-red?
https://nodered.org/docs/getting-started/raspberrypi
https://flows.nodered.org...60f09c315ac961f85b94a0c05
of
http://domoticx.com/node-...odbus-kwh-meter-uitlezen/

https://www.kiwi-electron...85-converter?search=rs485

[Mattias.Campe]

Top! Interessante links, daar kan ik zeker mee aan de slag! Nu nog de tijd vinden om dat te doen. Maar gezien er in Vlaanderen veel staat te veranderen op vlak van energietransitie, kan ik het alvast niet blijven uitstellen...

Ik had al eens gekeken bij Google Shopping, maar Sander Vunderink kwam daar niet uit. Het loont toch nog altijd om "adresjes" te vragen :-).

[Gizz]

Mattias.Campe schreef op donderdag 18 februari 2021 @ 11:33:
Bedankt voor de feedback. Om alles te verzamelen zal ik normaal ook een raspberry pi met een USB modbus connector gebruiken.

Als je al een Pi in de buurt van je meterkast hebt is dat een prima oplossing. Een aparte Pi kopen om modbus uit te lezen is overkill, want met een ESP8266 van een paar euro en een TTL-RS485 converter lees je ook prima modbus uit en stuur je vervolgens de data via wifi (MQTT) naar de plek waar je met de data aan de slag gaat

Op die manier lees ik hier 2x SDM120M uit (1x totale installatie, 1x alleen PV-teruglevering).

[ Voor 7% gewijzigd door Gizz op 21-02-2021 18:00 ]

[Mattias.Campe]

Ik heb nog geen Pi. Wel netwerkopslag, maar dat is een NAS van een gewone desktop waarop ik OpenMediaVault heb gezet. Niet zo energiezuinig, waardoor deze niet 24/24 uur draait. Enkel als ik deze nodig heb. Maar ik denk dat ik USB-opslag zou kunnen aansluiten aan mijn Fritz!Box 7530, want deze draait toch al 24/24.

@Gizz, hoe is jouw setup precies? Is het een 'daisy chain' van 1e SDM120M -> 2e SDM120M -> 120 ohm weerstand -> TTL-RS485 -> ESP8266 --> opslag? Wat gebruik jij als opslag?

[Gizz]

@Mattias.Campe De draadjes uit de twee SDM120M's zitten in mijn geval samen in de schroefterminals van de converter. Ik maak geen gebruik van een eindweerstand.

Met de data ga ik aan de slag in o.a. Node-RED, Influxdb/Grafana (voor de mooie grafiekjes en statistieken) en Domoticz.

[Mattias.Campe]

Ondertussen heb ik 2xSDM120 en 1xSDM630 aangekocht. Voordat ik alles monteer in de meterkast dacht ik van eerst een kleine setup te maken met 1xSDM120. De display doet alvast zijn ding.

De volgende stap is het uitlezen van waarden via MODBUS, ik gebruik het commandline-commando mbpoll (onderaan die link staat de help) op een Lubuntu-installatie.

Op basis van de de Eastron-documentatie vond ik de addressregisters onderaan de pdf. Daar las ik dat ik 'Voltage' kan lezen op addressRegister 30001, waarbij '3' me 'Read Holding Registers' lijkt te betekenen en het eigenlijk registeradres dus '1' is. Verder staat er: lengte van 4 bytes (float). De Hi byte is 00, de Lo byte is 00.

Dan samengebracht had ik gehoopt dat ik met onderstaand commando de spanning zou kunnen zien:

code:

$ sudo mbpoll -m rtu -b 9600 -P none -d 8 -a 1 -r 1 -t 4:float /dev/ttyUSB0
mbpoll 1.0-0 - FieldTalk(tm) Modbus(R) Master Simulator
Protocol configuration: Modbus RTU
Slave configuration...: address = [1]
                        start reference = 1, count = 1
Communication.........: /dev/ttyUSB0,       9600-8N1 
                        t/o 1.00 s, poll rate 1000 ms
Data type.............: 32-bit float (little endian), output (holding) register table

-- Polling slave 1... Ctrl-C to stop)
[1]:    2.38277e-41
-- Polling slave 1... Ctrl-C to stop)
[1]:    2.38277e-41
^C--- /dev/ttyUSB0 poll statistics ---
2 frames transmitted, 2 received, 0 errors, 0.0% frame loss

everything was closed.
Have a nice day !

Helaas ... volgens het display zou ik ca. 242.1 V moeten zien, maar 2.38277e-41 komt niet in de buurt. Wat zou er fout kunnen zijn?

[Mattias.Campe]

Ik vond nog inspiratie in deze post op openenergymonitor.org. Ik heb daardoor minimalmodbus geïnstalleerd (en ondertussen heb ik mezelf aan de dialout-groep toegekend, waardoor ik geen sudo meer nodig heb voor /dev/ttyUSB0).

Het script:

Python:

#!/usr/bin/env python3
import minimalmodbus

instrument = minimalmodbus.Instrument('/dev/ttyUSB0', 1)  # port name, slave address (in decimal)

instrument.serial.baudrate = 9600         # Baud
instrument.serial.bytesize = 8
instrument.serial.parity   = minimalmodbus.serial.PARITY_NONE
instrument.serial.stopbits = 1
instrument.serial.timeout  = 1          # seconds
instrument.mode = minimalmodbus.MODE_RTU   # rtu or ascii mode

print (instrument)

Voltage = instrument.read_float(0, 4, 2)
Current = instrument.read_float(6, 4, 2)

print ("Voltage: ", Voltage)
print ("Current:", Current)

Als ik dit uitvoer:

$ python3 sdm120-basic.py 
minimalmodbus.Instrument<id=0x7feb65f34370, address=1, mode=rtu, close_port_after_each_call=False, precalculate_read_size=True, clear_buffers_before_each_transaction=True, handle_local_echo=False, debug=False, serial=Serial<id=0x7feb65f34070, open=True>(port='/dev/ttyUSB0', baudrate=9600, bytesize=8, parity='N', stopbits=1, timeout=1, xonxoff=False, rtscts=False, dsrdtr=False)>
Voltage:  243.1999969482422
Current: 0.03999999910593033

Alleen snap ik nog niet waarom mbpoll niet het gewenste resultaat geeft. Iemand enig idee?

[Herbiek616]

Ik heb een aantal SDM120M MID gekocht via Aliexpres (van verkoper Eastron Electronic World) en wat testen mee gedaan en dat werkte prima.
Nu wil ik ook het verbruik van onze kookgroep gaan meten die op basis van 2 fasen werkt.

Ik wil daar ook een 3 fase meter bestellen en vroeg mij af of de SDM630 Modbus V2 MID ook het totale verbruik van die 2 fasen weergeeft of alleen verbruik van beiden fasen apart?

Als ik ooit het verbruik van de fases apart vanuit het net wil meten, moet dan ook een dergelijke meter plaatsen of kan ik deze info ook uit de P1 poort lezen?

[Gizz]

@Herbiek616 volgens de handleiding wordt het actuele vermogen per fase getoond en het verbruik (dus kWh'tjes) van de drie fasen gecombineerd.

Weet je trouwens zeker dat je twee verschillende fases aangesloten hebt op de kookgroep? De meeste kookgroepen zijn in Nederland (helaas) twee simpele 1-fase automaten van 16A gecombineerd, zelfs bij een 3-fase aansluiting van de woning. In dat geval kun je gewoon meten met de SDM120, want die kan 45A aan.
Mocht je een echte 3-fase krachtgroep hebben voor de inductiekookplaat, waar je maar 2 fases van gebruikt, dan kom je uiteraard wel uit bij een 3-fase meter.

[Herbiek616]

Ah de handleiding :-) Die info had ik op Aliexpress niet teruggevonden. Bedankt voor de link en info!

Ik heb de Perilex aansluiting voor de inductiekookplaat zelf aangelegd (net als de meterkast overigens). Er komt 3 x 25 A binnen en ik maak gebruik van een verdeelkast van ABB HAB met Busboard. Als je dan twee automaten (met een klem over beide automaten gebruikt voor gezamelijk uitschakelen) direct naast elkaar plaatst dan is elke automaat op een andere groep aangesloten.

[Wolly]

Herbiek616 schreef op dinsdag 4 mei 2021 @ 08:58:
Ah de handleiding :-) Die info had ik op Aliexpress niet teruggevonden. Bedankt voor de link en info!

Ik heb de Perilex aansluiting voor de inductiekookplaat zelf aangelegd (net als de meterkast overigens). Er komt 3 x 25 A binnen en ik maak gebruik van een verdeelkast van ABB HAB met Busboard. Als je dan twee automaten (met een klem over beide automaten gebruikt voor gezamelijk uitschakelen) direct naast elkaar plaatst dan is elke automaat op een andere groep aangesloten.

Heb je dit ook in orde?

De 2 fasen van de fornuisgroepautomaat moeten door dezelfde aardlekschakelaar gevoed worden. Het is dus niet toegestaan om L₁/N₁ via een andere aardlekschakelaar te laten lopen dan L₂/N₂.

https://www.kookplaat.inf...kookplaat-en-de-nen-1010/

[Herbiek616]

Ja hoor dat is ook netjes in orde. Die kasten van ABB HAF zijn voorbedraad en elke aardlek heeft een eigen DIN railtje dat op de voorkant van de kast met een witte, blauwe en groene stickerkleur is aangeduid. De beide automaten van de kookgroep zitten samen in dezelfde groep/rail/kleur (en dus zelfde aardlek). Als laatste is er nog een gele groep/rail waar ik installatie automaten op gezet heb (gecombineerde aardlek en installatie automaat).

[Xiphalon]

Strict genomen zou je een 3fase automaat moeten hebben voor je kookplaat, een kookgroep is (een rampoplossing) voor een 1fase aansluiting.

Maar als je echt 2 fasen aanbiedt via de kookgroep, dan kan je met een 3fase meter meten, zo niet (en daar lijkt het op) zal je per groep van je kookgroep een 1fase meter moeten inzetten.

[Septillion]

@Herbiek616 Een kookgroep (dus twee gekoppelde automaten op dezelfde fase) is niet geschikt voor 3-fase. Dit omdat het nominale vermogen van de kookplaat al hoger is dan wat een enkele fase aan kan. Dus op 3-fase moet een kookplaat gewoon op een krachtgroep.

[Herbiek616]

@Xiphalon Ik heb dus geen 1 fase aansluiting, maar zoals ik al eerder schreef maar een 3 fase (3x25A) aansluiting. 3 fase meter moet dus prima gaan werken ondanks dat er 1 fase helemaal niet aangesloten word.

@Septillion Wellicht dat ik de verkeerde benaming "kookgroep" heb gebruikt, maar ik bied dus inderdaad 2 verschillende fasen aan mijn 7,2Kw inductie kookplaat aan via 2 (mechanisch) gekoppelde automaten. Die beide fasen worden via dezelfde aardlekschakelaar (3 fasen en 1 N) beveiligd.

[bouwfraude]

[b]Mattias.Campe in "Energiemonitoring met modbus kWh-meters"Mattias.Campe schreef op zaterdag 20 maart 2021 Alleen snap ik nog niet waarom mbpoll niet het gewenste resultaat geeft. Iemand enig idee?

32 bit floats worden wel eens andersom weergeven big endian vs little endian.
als je het word swapped ziet het er soms beter uit.

243.1999969482422 = 0x43733333 in hex

een swap geeft 4.17380299211e-08 dus dat is het niet

0x00004373 = 2.41962205835e-41 lijkt er meer op, de offset klopt niet en leest een word te vroeg.

Sommige modbus tools snappen niet alles van offset en swappen...

[Herbiek616]

Mag in een topic report

[ Voor 66% gewijzigd door Septillion op 06-09-2021 09:02 ]

[Sosabowski]

Voor wie, net als ik, een ABB kWh meter heeft; deze is prima uit te lezen via modbus / esphome. Aardige is dat deze zowel verbruik/import als levering/export meet.

Zie https://github.com/systeembeheerder/esp32_modbus_abb-ev3

Vragen, op- en aanmerkingen zijn welkom!

[phenomic]

In Spanje heb ik deze electriciteitsmeter (van Iberdrola)

https://www.zivautomation...019/11/h5ctme1910iv01.pdf

In de specs lees ik RS485. Nu heb ik alleen ervaring met P1 meters in Nederland. Ik heb al een RS485 TTL chipje besteld bij Ali, want ik vermoed dat ik dit nodig heb met deze meter.

Is dit per definitie ook een modbus protocol?? Bovenstaande code voor esphome is best te installeren op een esptje maar hoe kom ik aan de juiste settings / code voor mijn specifieke ZIV meter ??

[John245]

rvdgaag schreef op zaterdag 20 februari 2021 @ 19:18:
De modbus registers zijn goed gedocumenteerd, de 630 is veel nauwkeurig en meet meer parameters van het net dan de sdm72d, voor een normale verbruiksmeting voldoet de 72D prima.

Sunder Vunderink is een betaalbaar adres.

Welke parameters lezen jullie allemaal uit? En met welke frequentie?

Ben begonnen met de integratie in mijn domoticasysteem. Maar krijg de indruk dat ik wel heel veel info binnen ga halen.

[rvdgaag]

phenomic schreef op dinsdag 28 februari 2023 @ 21:35:
In Spanje heb ik deze electriciteitsmeter (van Iberdrola)

https://www.zivautomation...019/11/h5ctme1910iv01.pdf

In de specs lees ik RS485. Nu heb ik alleen ervaring met P1 meters in Nederland. Ik heb al een RS485 TTL chipje besteld bij Ali, want ik vermoed dat ik dit nodig heb met deze meter.

Is dit per definitie ook een modbus protocol?? Bovenstaande code voor esphome is best te installeren op een esptje maar hoe kom ik aan de juiste settings / code voor mijn specifieke ZIV meter ??

RS485 is niet per definitie Modbus, kan ook M-Bus zijn ,TTL, LoRa etc je zal specificaties moeten hebben van de iberdrola meter en als hij modbus ondersteund de registers achterhalen. Dan nog een ESP driver maken die op de juiste manier die interface uitleest. Succes, lukt als je een goede programmeur bent.

[Gizz]

John245 schreef op maandag 22 januari 2024 @ 20:02:
[...]

Welke parameters lezen jullie allemaal uit?

Even gespiekt:

Meter voor gehele huishouden

• Vermogen
• Import
• Export

Meter zonnepanelen

• Vermogen
• Spanning
• Export

Er komt wel meer binnen via MQTT (Frequentie bijvoorbeeld), maar daar doe ik niks mee binnen Home Assistant.

En met welke frequentie?

1x per seconde.

Ben begonnen met de integratie in mijn domoticasysteem. Maar krijg de indruk dat ik wel heel veel info binnen ga halen.

Is dat erg? Die paar getallen kan je database vast wel aan

[ Voor 6% gewijzigd door Gizz op 23-01-2024 09:54 ]

[John245]

Gizz schreef op dinsdag 23 januari 2024 @ 09:54:
[...]

Even gespiekt:

Meter voor gehele huishouden

• Vermogen
• Import
• Export

Meter zonnepanelen

• Vermogen
• Spanning
• Export

Er komt wel meer binnen via MQTT (Frequentie bijvoorbeeld), maar daar doe ik niks mee binnen Home Assistant.


[...]

1x per seconde.


[...]

Is dat erg? Die paar getallen kan je database vast wel aan

Schrijf naar InfluxDB. Die database groeit echt snel.

En 600 extra parameters iedere seconde wegschrijven loopt best op. MIsschien is na gaan denken wat naar de database moet.

[ Voor 3% gewijzigd door John245 op 23-01-2024 10:30 ]

[Gizz]

@John245 je kunt bij InfluxDB instellen dat hij de 'iedere seconde' data niet jaren hoeft te onthouden, maar bijvoorbeeld alleen de dag zelf. En dat je het verder prima vindt om voor langere tijd de data alleen op minuut/uur/dagniveau te weten. Zoekterm: downsample.

En 600 per seconde? Bij mij zijn het er dus 6 per seconde voor twee meters gezamenlijk

[ Voor 14% gewijzigd door Gizz op 23-01-2024 10:35 ]

[John245]

Gizz schreef op dinsdag 23 januari 2024 @ 10:34:
@John245 je kunt bij InfluxDB instellen dat hij de 'iedere seconde' data niet jaren hoeft te onthouden, maar bijvoorbeeld alleen de dag zelf. En dat je het verder prima vindt om voor langere tijd de data alleen op minuut/uur/dagniveau te weten. Zoekterm: downsample.

En 600 per seconde? Bij mij zijn het er dus 6 per seconde voor twee meters gezamenlijk

twee maal SDM630 en die heeft echt veel items die uitgelezen kunnen worden.
15 maal SDM120 daar zijn de items die uitgelezen kunnen worden beperkt.

Misschien overwegen om een apparate database te maken voor energie.

Dat downsamplen is voor bepaalde parameters wel een goede.

[Gizz]

Het is ook de vraag of je dat allemaal moet loggen. Wil je 17x de netfrequentie, spanning in je groepenkast, zowel actief als reactief vermogen, import én export en powerfactor loggen?

Vaak kom je al een heel eind met:

• Vermogen per meter
• Import per meter (verbruiksgroep) / export per meter (PV-groep)
• 3x spanning (1x per fase)
• Wellicht 1x frequentie

Dan zit je volgens mij op 38 meetwaardes per seconde (17+17+3+1). Iets meer als je bij de 630's vermogen en verbruik per fase wil meten. Nog steeds iets minder dan 600

[ Voor 12% gewijzigd door Gizz op 23-01-2024 10:52 ]

[John245]

Gizz schreef op dinsdag 23 januari 2024 @ 10:50:
Het is ook de vraag of je dat allemaal moet loggen. Wil je 17x de netfrequentie, spanning in je groepenkast, zowel actief als reactief vermogen, import én export en powerfactor loggen?

Vaak kom je al een heel eind met:

• Vermogen per meter
• Import per meter (verbruiksgroep) / export per meter (PV-groep)
• 3x spanning (1x per fase)
• Wellicht 1x frequentie

Dan zit je volgens mij op 38 meetwaardes per seconde (17+17+3+1). Iets meer als je bij de 630's vermogen en verbruik per fase wil meten. Nog steeds iets minder dan 600

Dat is zeker de vraag.

Informatie = kennis

En kennis = geld

En kan in voltage wel wat reduceren, door bijvoorbeeld 1 maal te meten in een onderverdeler.

En zo kan het alleemaal nog wel wat slimmer.

[Femme]

Je kunt veel data besparen door alleen wijzigingen weg te schrijven en metingen af te ronden. Dus geen 32-bit float wegschrijven maar bijvoorbeeld vermogen afronden op een Watt en wegschrijven bij een wijziging.

Ik doe energiemonitoring in een kantoorgebouw waar we twee hoofdaansluitingen real-time meten en een stuk of 75 afgaande groepen in de HLK's. Dit levert per seconde 300 tot 450 veranderingen van meetwaarden op die InfluxDB in gaan. Per 3-fase meter zij het maar vier tot zes waarden per seconde. In een woning is power quality niet zo boeiend en kun je het nog veel verder terugschroeven. Een 1-fase meting levert ook veel minder data op.

[ Voor 9% gewijzigd door Femme op 23-01-2024 11:37 ]

[Jeffoz]

Misschien weet iemand dit. Ik heb bij Cedel een CEMM 3.0 Gekocht. Ik had al 2x een ABB B23 kWh meter liggen voor de laadpaal en de Zonnepanelen.

Deze gaan op een A en B van een Modbus naar USB Converter en dan op de CEMM.

Maar hoe daisy chain je die 2 kWh meters? Ga je dan van beide meters met een modbus kabel naar de A en B van de converter? Dus zodat er op de converter in elke A en B 2 kabels komen?

Of doe je er eentje naar de converter en sluit je dan die 2e aan op de A en B van die eerste meter samen met zn eigen kabel?

Mij een beetje onduidelijk hoe en waar je hem precies door lust.

Edit: https://www.cimpro.com/ke...ox-smart-energy-connector

Doorlussen dus, maar eens proberen dan..

[ Voor 8% gewijzigd door Jeffoz op 07-02-2024 00:30 ]

[Septillion]

@Jeffoz Meest gebruikelijke bij RS485/Modbus ivm storingen is werkelijk chain'en. Dus door vanaf de eerste naar de tweede etc.

Lol en toen zag ik je conclusie na de edit pas

[Jeffoz]

Septillion schreef op woensdag 7 februari 2024 @ 08:07:
@Jeffoz Meest gebruikelijke bij RS485/Modbus ivm storingen is werkelijk chain'en. Dus door vanaf de eerste naar de tweede etc.

Lol en toen zag ik je conclusie na de edit pas

Ja tijdens het vragen was ik nog verder aan het onderzoeken en vond eindelijk wat bruikbaars. Van het weekend maar eens aan de slag dan. Heb dan wel een half Datacenter in me meterkast, ben wel benieuwd hoe dat er straks allemaal in de CEMM uitziet en of ik er een beetje mee kan werken 😁