마침 얼마전에 태양광 모니터를 만들었는데, 아래에 모니터링 글이 있어 반갑습니다.

평소에 SW개발 하시던 분을 위한 참고자료 모음이라고 봐 주세요 ㅜㅜ

일종의 개발 후기라서 디테일한 과정은 생략 된 게 많을 수 밖에 없습니다...

잘못된 형식의 이미지 링크입니다.

#1. 태양광 발전 환경

- 옥상에 4kW 패널

- 인버터는 동양E&P ESP3K5  2개로 구성.

#2. 네트워크 환경

- 옥상과 연결된 다락방에 유선랜 이용 가능.

#3. 모니터링 환경 구축

인버터 --(RS485)-- Raspberry PI 로 구축 했습니다.

Raspberry Pi에서는

- RS485 통신 & 데이터 파싱

- Graphite 로 시계열데이터 로깅

- Grafana 로 데이터 디스플레이

를 했습니다.

#4. 준비물

동양E&P 의 경우 얼마전에 홈페이지 개편을 하면서 자료들이 사라진 것이 많습니다.

홈페이지를 통해서 자료를 구하기는 힘들고 담당자와 연락해서 받았습니다.

- 인버터 통신 케이블 (RS485) : 개당 5천원.

 온라인에서 구매 할 수 없으며, 동양E&P에서 직접 판매하지 않습니다. 외부 업체를 통해 구매 할 수 있습니다.

취급점은 엔플러스코리아 입니다. 동양E&P 에 문의해서 엔플러스코리아 사장님의 연락처를 받아 유선으로 구매 하였습니다.

- RS485 통신 장비 : 개당 3천원(?)

알리익스프레스에서 구매하였습니다.

RS485 모뎀으로 찾으면 많이 나옵니다.

RS485 는 Bus 환경이라 D+ 는 D+ 끼리, D- 는 D- 끼리 연결해야 합니다.

(peer-to-peer인 줄 알고 삽질 했습니다.)

- 라즈베리파이 : 저는 집에 있던 3B 를 이용했습니다.

- 통신 케이블 : 저는 집에 있던 UTP를 이용 했습니다.

#5. SW 구축.

#5-1. 모니터링 데이터 수집

- 동양E&P ESP3k5 와 통신을 하는 코드는 어느 분이 Github에 올려 두신 게 있더라구요.

코드를 보니 작성하다 그만 둔 코드 같습니다만 필요한 부분은 다 구현되어 있었습니다.

Fault Code를 제외한 나머지는 통신 프로토콜에 맞게 잘 구축되어 있습니다.

일단 동작하는 코드를 만들기 위해, 해당 코드를 좀 더럽게 편집해서 graphite 에 로깅 하도록 만들었습니다.

https://github.com/ayokyun/skmedia/blob/master/devices/inverters/esp3k5.py 

- 해당 스크립트는 supervisord 를 이용해서 부팅 시 자동 시작 하도록 했습니다.

- 이 때 주의해야 할 점은, 통신을 하기 위해서 인버터의 ID가 필요합니다. 인버터의 ID는 기기 시리얼번호의 뒤 2자리 이지만, 메인보드를 교체 한 이력이 있다면 초기값인 1로 설정 되어 있을 수 있습니다.

동양E&P 에 요청하면 인버터ID 변경 SW를 받을 수 있습니다. RS485를 이용해서 변경 가능하다고 합니다.

- 햇빛이 약하면 인버터의 전원이 꺼집니다. 계통 전력을 이용해 켜져 있는게 아닙니다.. 그 때는 인버터에서 응답이 없습니다. 정상이니 당황하지 마세요.

(제가 뭘 잘못 한 줄 알고 당황 했었습니다)

#5-2. graphite 설치

docker를 이용했습니다. graphite는 별 설정 할 게 없네요.

https://graphite.readthedocs.io/en/latest/install.html 

#5-3. grafana 설치

docker를 이용했습니다. 제가 docker에 익숙치가 않아서 매뉴얼을 단순 copy&paste만 하니 안되네요.

- persistent storage 생성

- 자동 재시작 하도록 설정

이 필요합니다.

persistent storage 만들어서 granafa 실행하기 : https://grafana.com/docs/grafana/latest/installation/configure-docker/#run-grafana-container-with-persistent-storage-recommended 

자동 재시작 : https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/update/#update-a-containers-restart-policy 

한 번에 할 수 있겠지만 제가 docker에 미숙해서...

#6. Dashboard 설정

#6-1. Grafana - Graphite 간 Data source 설정

https://grafana.com/docs/grafana/latest/features/datasources/add-a-data-source/ 

#6-2. Dashboard 설정

저의 경우는 인버터가 2개 입니다.

Grafana dashboard의 variable기능을 이용하여 각 인버터를 개별적으로, 모아서 볼 수 있도록 했습니다.

graphite에서 metric의 네임에 인버터 id를 포함하고, 해당 부분을 grafana의 variable을 이용 했습니다.

https://grafana.com/docs/grafana/latest/variables/templates-and-variables/ 

패널에서 목적에 맞게 두 인버터의 값을 따로 보여주거나, 두 인버터의 값을 겹쳐서 보여 주거나, 두 인버터의 값을 합산하여 보여주는 등을 설정 할 수 있었습니다.

#7. 대시보드 꾸미기

대시보드는 적당히 본인의 취향에 맞게 꾸며주면 됩니다...