InfluxDB 2.x - Dashboard für eine PV-Anlage

11.05.2023
Visualisierung
Datenbanken

In einem ersten Video bin ich auf die InfluxDB 2.x Grundlagen eingegangen. Dort habe ich alle nötigen Begriffe und das generelle Vorgehen erklärt, sodass wird nun gemeinsam in die Praxis gehen können. Ich möchte ein Dashboard in Grafana erstellen, welches mir viele Kennzahlen liefert. Warum das Ganze? Die App von SolarEdge ist zwar ganz nett, aber viele Werte stehen mir dort einfach nicht zur Verfügung. So fehlen zum Beispiel alle finanziellen Aspekte (beispielsweise gesparte Kosten durch selbst genutzte PV-Energie). Und spätestens wenn dann noch ein Batteriespeicher dazu kommt (welcher nichts mit SolarEdge zu tun hat), wird es richtig undurchsichtig in der App.

Was Du benötigst?

Eine bestehende InfluxDB 2.x Installation (Im Video wird 2.6.1 verwendet)
Die Daten Deiner PV-Anlage im ioBroker (z.B. via Modbus angebunden)

Mein Standard-Bucket heißt smarthome und für die Langzeitspeicherung (Downsampling) heißt das Bucket smarthome-history. Schau am besten das komplette Video einmal an.

Benötigte Werte

Solarproduktion [Wh] - generatedWh
Einspeisung [Wh] - exportedWh
Zukauf [Wh] - importedWh

Video

Werte errechnen

Eigenverbrauch [Wh] = Solarproduktion [Wh] - Einspeisung [Wh]
Eigenverbrauch [%] = (Eigenverbrauch [Wh] / Solarproduktion [Wh]) * 100
Hausverbrauch [Wh] = Zukauf [Wh] + Eigenverbrauch [Wh]
Autarkie [%] = (Eigenverbrauch [Wh] / Hausverbrauch [Wh]) * 100
Autarkie [%] = ((Solarproduktion [Wh] - Einspeisung [Wh]) / (Zukauf [Wh] + Solarproduktion [Wh] - Einspeisung [Wh])) * 100

Daten in InfluxDB schreiben

Um die Daten zu schreiben, wird ein HTTP-Post mit Daten im Line-Protocol zusammengebaut. Dafür habe ich das folgende Script erstellt. Du musst nur die Object-IDs anpassen und das Token für die InfluxDB (dieses kann aus Sicherheitsgründen nicht direkt aus den Instanzeinstellungen ausgelesen werden).

// v0.3
const influxDbInstance = 'influxdb.0';
const token = 'yyy-xxx==';
const measurement = 'energy-stats';

const loggingTemplate = {
    '0_userdata.0.energy.contract.electricity.kWhPrice': 'priceIn',
    '0_userdata.0.energy.contract.electricity.kWhPriceExport': 'priceOut',
    'alias.0.energy.electricity.meter.totalIn': 'importedWh',
    'alias.0.energy.electricity.meter.totalOut': 'exportedWh',
    'alias.0.energy.electricity.photovoltaic.total': 'generatedWh',
    'alias.0.energy.electricity.wallbox.total': 'wallboxWh',
};

const loggingObj = {};

async function start() {
    const influxDbInstanceConfig = await getObjectAsync(`system.adapter.${influxDbInstance}`);

    const protocol = influxDbInstanceConfig.native.protocol;
    const host = influxDbInstanceConfig.native.host;
    const port = influxDbInstanceConfig.native.port;
    const org = influxDbInstanceConfig.native.organization;
    const bucket = influxDbInstanceConfig.native.dbname;

    console.log(`Starting "${measurement}" logging to ${protocol}://${host}:${port} into bucket "${bucket}" by org ${org}`);

    // Init loggingObj with current values
    for (let [objId, key] of Object.entries(loggingTemplate)) {
        const state = await getStateAsync(objId);
        if (state && !isNaN(state.val)) {
            loggingObj[key] = state.val;
        } else {
            loggingObj[key] = 0;
        }
    }

    on({ id: Object.keys(loggingTemplate), change: 'ne' }, async (obj) => {
        // Update value in loggingObj
        const key = loggingTemplate[obj.id];
        loggingObj[key] = obj.state.val;

        // Save Data
        const data = `${measurement} ${Object.keys(loggingObj)
            .filter(key => !isNaN(loggingObj[key]))
            .map((key) => `${key}=${loggingObj[key]}`)
            .join(',')}`;

        if (data) {
            // console.log(`Saving "${data}" to InfluxDB @ ${protocol}://${host}:${port}/`);

            httpPostAsync(`${protocol}://${host}:${port}/api/v2/write?bucket=${bucket}&org=${org}`, data, {
                headers: {
                    'Content-Type': 'text/plain',
                    'Authorization': `Token ${token}`
                }
            }).catch(err => console.error(err));
        }
    });
}
start();

Alte Version des Scripts (ohne httpPost-Funktion über axios)

// v0.1
const axios = require('axios').default;

const influxDbInstance = 'influxdb.0';
const token = 'yyy-xxx==';
const measurement = 'energy-stats';

const loggingTemplate = {
    '0_userdata.0.energy.contract.electricity.kWhPrice': 'priceIn',
    '0_userdata.0.energy.contract.electricity.kWhPriceExport': 'priceOut',
    'alias.0.energy.electricity.meter.totalIn': 'importedWh',
    'alias.0.energy.electricity.meter.totalOut': 'exportedWh',
    'alias.0.energy.electricity.photovoltaic.total': 'generatedWh',
    'alias.0.energy.electricity.wallbox.total': 'wallboxWh',
};

const loggingObj = {};

async function start() {
    const influxDbInstanceConfig = await getObjectAsync(`system.adapter.${influxDbInstance}`);

    const protocol = influxDbInstanceConfig.native.protocol;
    const host = influxDbInstanceConfig.native.host;
    const port = influxDbInstanceConfig.native.port;
    const org = influxDbInstanceConfig.native.organization;
    const bucket = influxDbInstanceConfig.native.dbname;

    console.log(`Starting "${measurement}" logging to ${protocol}://${host}:${port} into bucket "${bucket}" by org ${org}`);

    // Init loggingObj with current values
    for (let [objId, key] of Object.entries(loggingTemplate)) {
        const state = await getStateAsync(objId);
        if (state && !isNaN(state.val)) {
            loggingObj[key] = state.val;
        } else {
            loggingObj[key] = 0;
        }
    }

    on({ id: Object.keys(loggingTemplate), change: 'ne' }, async (obj) => {
        // Update value in loggingObj
        const key = loggingTemplate[obj.id];
        loggingObj[key] = obj.state.val;

        // Save Data
        const data = `${measurement} ${Object.keys(loggingObj)
            .filter(key => !isNaN(loggingObj[key]))
            .map((key) => `${key}=${loggingObj[key]}`)
            .join(',')}`;

        if (data) {
            // console.log(`Saving "${data}" to InfluxDB @ ${protocol}://${host}:${port}/`);

            axios.post(`${protocol}://${host}:${port}/api/v2/write?bucket=${bucket}&org=${org}`, data, {
                headers: {
                    'Content-Type': 'text/plain',
                    'Authorization': `Token ${token}`
                }
            }).catch(err => {
                console.error(err);
            });
        }
    });
}
start();

Leistungsdaten

Hausverbrauch [W]

from(bucket: "smarthome")
  |> range(start: v.timeRangeStart)
  |> filter(fn: (r) => r._measurement == "power-stats")
  |> filter(fn: (r) => r._field == "meterOutW" or r._field == "generatorW" or r._field == "meterInW")
  |> last()
  |> pivot(rowKey: ["_time"], columnKey: ["_field"], valueColumn: "_value")
  |> map(fn: (r) => ({ _value: r.generatorW - r.meterOutW + r.meterInW, _time: r._time, _field: "Hausverbrauch" }))

Wallbox [W]

from(bucket: "smarthome")
  |> range(start: v.timeRangeStart)
  |> filter(fn: (r) => r._measurement == "power-stats")
  |> filter(fn: (r) => r._field == "wallboxW")
  |> last()

Solarproduktion [W]

from(bucket: "smarthome")
  |> range(start: v.timeRangeStart)
  |> filter(fn: (r) => r._measurement == "power-stats")
  |> filter(fn: (r) => r._field == "generatorW")
  |> last()

Einspeisung [W]

from(bucket: "smarthome")
  |> range(start: v.timeRangeStart)
  |> filter(fn: (r) => r._measurement == "power-stats")
  |> filter(fn: (r) => r._field == "meterOutW")
  |> last()

Zukauf [W]

from(bucket: "smarthome")
  |> range(start: v.timeRangeStart)
  |> filter(fn: (r) => r._measurement == "power-stats")
  |> filter(fn: (r) => r._field == "meterInW")
  |> last()

Energiedaten