Verlusterkennung

Das Watchdog-Überwachungssystem des Digitalen Zwillings erkennt nicht nur Komponentenzustände, sondern berechnet auch präzise Energieverluste für Ihre Anlagen. Die Verlusterkennung hilft Ihnen zu verstehen, wie viel Energie eine Komponente im Vergleich zur erwarteten Produktion verloren hat.

Allgemeine Konzepte

Grundprinzip der Verlusterkennung

Die Verlusterkennung vergleicht die tatsächlich produzierte Energie mit der erwarteten Energie auf Basis von Wetterdaten und Anlagenkonfiguration:

Erwartete Energie: Berechnet durch Simulation auf Basis von Umgebungsbedingungen und Komponentenspezifikationen
Gemessene Energie: Tatsächliche Produktion gemäß Energiezählern
Verlust: Die Differenz, wenn die gemessene Energie geringer als erwartet ist

Verlust = max(0, Erwartete Energie - Gemessene Energie)

Wann werden Verluste berechnet?

Das System berechnet Verluste nur unter bestimmten Bedingungen, um Fehlalarme zu vermeiden:

Verluste WERDEN berechnet für:

Komponenten mit erheblicher Unterproduktion: Wenn die gemessene Energie deutlich unter der Simulation liegt
Während erkannter Ausfallzeiten: Während tatsächlicher Produktionsausfälle
Bei zuverlässigen Daten: Messungen müssen physikalisch plausibel und konsistent sein

Verluste werden NICHT berechnet für:

Kommunikationsausfälle: Wenn Datenlogger keine Daten senden, die Produktion aber weiterlief
Ungünstige Wetterbedingungen: Unter Bedingungen, die Messungen unzuverlässig machen
Zeiten ohne erwartete Produktion: Wenn aufgrund der Umgebungsbedingungen keine Energie erwartet wird
Unzuverlässige Messungen: Wenn Messungen physikalisch unmöglich oder inkonsistent sind

Klassifizierung von Zeiträumen

Das System analysiert Energiezeitreihen und klassifiziert jeden Zeitraum:

Klassifizierung	Beschreibung	Verlustberechnung
Potenzieller Ausfall	Die Energie hat sich nach einer Datenlücke nicht erholt. Wahrscheinlich ein echter Ausfall	Ja – Verluste werden gezählt
Datenlücke	Die Energie hat sich nach einer Datenlücke erholt. Die Komponente produzierte weiter, nur die Kommunikation war unterbrochen	Nein – Zeitraum wird ausgeschlossen
Datenerfassungsproblem	Eine übergeordnete Komponente meldet gesunde Produktion, aber die Daten einer untergeordneten Komponente fehlen oder sind unplausibel. Dies ist ein Kommunikations- oder Logging-Problem, kein Energieverlust	Nein – Zeitraum wird ausgeschlossen
Grenzbedingungen	Ungünstige Wetterbedingungen machen die Analyse unzuverlässig	Nein – Zeitraum wird ausgeschlossen
Normale Produktion	Kontinuierliche Daten ohne Lücken	Nur für Kandidaten – Verluste werden für unterproduzierende Komponenten berechnet

Datenerfassungsproblem vs. echter Verlust

Eine häufige Quelle der Verwirrung ist eine untergeordnete Komponente (zum Beispiel ein String), deren Daten fehlen, während die übergeordnete Komponente (der Wechselrichter) deutlich gesunde Produktion zeigt. Das System erkennt dieses Muster: Wenn die gemessene Energie des Wechselrichters damit konsistent ist, dass seine Strings normal produzieren, werden die fehlenden String-Daten als Datenerfassungsproblem behandelt – ein Logger- oder Kommunikationsproblem – und niemals als Energieverlust gezählt.

Warum das wichtig ist

Sie werden nicht durch Phantomverluste alarmiert, jedes Mal wenn ein einzelner Logger ausfällt. Nur wenn die Indizien auf tatsächlich verlorene Produktion hindeuten – die eigenen Zahlen der übergeordneten Komponente bestätigen den Minderertrag – wird ein Verlust erfasst.

Beispiel: Kommunikationsausfall vs. echter Ausfall

Szenario A: Kommunikationsausfall (DATA_GAP)

Zeit:            08:00    [Lücke]  12:00
Energiezähler:   100 kWh    ???      180 kWh
                    │                  │
                    └──────────────────┘
                    Großer Sprung: +80 kWh

Erwartete Energie während der Lücke: 100 kWh
Verhältnis: 80/100 = 80% ≥ 50% Schwellenwert

→ DATA_GAP: Komponente produzierte, nur die Kommunikation war unterbrochen
→ Dieser Zeitraum wird von der Verlustberechnung AUSGESCHLOSSEN

Szenario B: Echter Ausfall (POTENTIAL_OUTAGE)

Zeit:            08:00    [Lücke]  12:00
Energiezähler:   100 kWh    ???      105 kWh
                    │                  │
                    └──────────────────┘
                    Kleiner Sprung: +5 kWh

Erwartete Energie während der Lücke: 100 kWh
Verhältnis: 5/100 = 5% < 50% Schwellenwert

→ POTENTIAL_OUTAGE: Wahrscheinlich ein echter Ausfall
→ Verluste werden für diesen Zeitraum BERECHNET

Konfidenzstufen

Jeder berechnete Verlust erhält eine Konfidenzstufe, die angibt, wie sicher das System ist, dass es sich um einen echten Verlust handelt:

Konfidenzstufe	Bedeutung	Typische Szenarien
HIGH	Sehr wahrscheinlich ein echter Verlust. Daten sind konsistent und vollständig	• Kontinuierliche Unterproduktion • Konsistente Messungen über alle Ebenen • Keine Datenlücken
MEDIUM	Wahrscheinlich ein echter Verlust, aber mit einer gewissen Unsicherheit	• Verluste während POTENTIAL_OUTAGE-Zeiträumen • Grenzwertige Datenkonsistenz • Geringfügige Inkonsistenzen
LOW	Möglicher Verlust, aber erhebliche Unsicherheit. Könnte ein Datenproblem sein	• Widersprüchliche Messungen • Unklare Ausfallsituationen • Grenzwertige Abweichungen

Grenzbedingungen

Bestimmte Umgebungs- und Wetterbedingungen machen die Verlustanalyse unzuverlässig. Diese Zeiträume werden für ALLE Komponenten ausgeschlossen:

Ausgeschlossene Bedingungen:

Bedingung	Grund
Ungünstige Wetterbedingungen	Schnee, Tau, Nebel oder andere Bedingungen reduzieren die Produktion, sind aber keine Komponentenprobleme
Netzwerkausfälle	Die Kommunikationsinfrastruktur ist ausgefallen und betrifft alle Komponenten
Wartungsarbeiten	Geplante Abschaltungen oder Wartung

Warum globale Ausschlüsse?

Diese Bedingungen betreffen alle Komponenten gleichzeitig und sind keine komponentenspezifischen Probleme. Wird beispielsweise Schnee erkannt, wird dieser Zeitraum für alle Komponenten von der Verlustberechnung ausgeschlossen, selbst wenn einzelne Komponenten geringe Produktion zeigen.