Unittest EMS

tests/test_class_ems.py

@@ -0,0 +1,142 @@
+import pytest
+import numpy as np
+from modules.class_ems import EnergieManagementSystem
+from modules.class_akku import PVAkku
+from modules.class_haushaltsgeraet import Haushaltsgeraet  # Beispiel-Import
+from modules.class_inverter import Wechselrichter  # Beispiel-Import
+from modules.class_load_container import Gesamtlast  # Beispiel-Import
+
+prediction_hours = 48
+optimization_hours = 24
+
+# Beispielhafte Initialisierungen der notwendigen Komponenten
+@pytest.fixture
+def create_ems_instance():
+    """
+    Fixture zur Erstellung einer EnergieManagementSystem-Instanz mit den gegebenen Testparametern.
+    """
+    # Initialisiere den Akku und den Wechselrichter
+    akku = PVAkku(kapazitaet_wh=5000, start_soc_prozent=80, hours=48)
+    akku.reset()
+    wechselrichter = Wechselrichter(10000, akku)
+
+    # Haushaltsgerät (aktuell nicht verwendet, daher auf None gesetzt)
+    haushaltsgeraet = None
+
+    # Beispielhafte Initialisierung von E-Auto
+    eauto = PVAkku(kapazitaet_wh=26400, start_soc_prozent=10, hours=48)
+
+    # Parameter aus den vorherigen Beispiel-Daten
+    pv_prognose_wh = [
+        0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 8.05, 352.91, 728.51, 930.28, 1043.25, 1106.74, 1161.69, 
+        6018.82, 5519.07, 3969.88, 3017.96, 1943.07, 1007.17, 319.67, 7.88, 0, 0, 0, 0, 
+        0, 0, 0, 0, 0, 5.04, 335.59, 705.32, 1121.12, 1604.79, 2157.38, 1433.25, 5718.49, 
+        4553.96, 3027.55, 2574.46, 1720.4, 963.4, 383.3, 0, 0, 0,
+    ]
+
+    strompreis_euro_pro_wh = [
+        0.0003384, 0.0003318, 0.0003284, 0.0003283, 0.0003289, 0.0003334, 0.0003290, 
+        0.0003302, 0.0003042, 0.0002430, 0.0002280, 0.0002212, 0.0002093, 0.0001879, 
+        0.0001838, 0.0002004, 0.0002198, 0.0002270, 0.0002997, 0.0003195, 0.0003081, 
+        0.0002969, 0.0002921, 0.0002780, 0.0003384, 0.0003318, 0.0003284, 0.0003283, 
+        0.0003289, 0.0003334, 0.0003290, 0.0003302, 0.0003042, 0.0002430, 0.0002280, 
+        0.0002212, 0.0002093, 0.0001879, 0.0001838, 0.0002004, 0.0002198, 0.0002270, 
+        0.0002997, 0.0003195, 0.0003081, 0.0002969, 0.0002921, 0.0002780,
+    ]
+
+    einspeiseverguetung_euro_pro_wh = [0.00007] * len(strompreis_euro_pro_wh)
+
+    gesamtlast = [
+        676.71, 876.19, 527.13, 468.88, 531.38, 517.95, 483.15, 472.28,
+        1011.68, 995.00, 1053.07, 1063.91, 1320.56, 1132.03, 1163.67, 1176.82,
+        1216.22, 1103.78, 1129.12, 1178.71, 1050.98, 988.56, 912.38, 704.61,
+        516.37, 868.05, 694.34, 608.79, 556.31, 488.89, 506.91, 804.89,
+        1141.98, 1056.97, 992.46, 1155.99, 827.01, 1257.98, 1232.67, 871.26,
+        860.88, 1158.03, 1222.72, 1221.04, 949.99, 987.01, 733.99, 592.97,
+    ]
+
+    # Initialisiere das Energiemanagementsystem mit den entsprechenden Parametern
+    ems = EnergieManagementSystem(
+        pv_prognose_wh=pv_prognose_wh,
+        strompreis_euro_pro_wh=strompreis_euro_pro_wh,
+        einspeiseverguetung_euro_pro_wh=einspeiseverguetung_euro_pro_wh,
+        eauto=eauto,
+        gesamtlast=gesamtlast,
+        haushaltsgeraet=haushaltsgeraet,
+        wechselrichter=wechselrichter,
+    )
+    return ems
+
+
+
+def test_simulation(create_ems_instance):
+    """
+    Test the EnergieManagementSystem simulation method.
+    """
+    ems = create_ems_instance
+
+    # Simuliere ab Stunde 1 (dieser Wert kann angepasst werden)
+    start_stunde = 1
+    ergebnis = ems.simuliere(start_stunde=start_stunde)
+
+    # Assertions to validate results
+    assert ergebnis is not None, "Ergebnis should not be None"
+    assert isinstance(ergebnis, dict), "Ergebnis should be a dictionary"
+    assert "Last_Wh_pro_Stunde" in ergebnis, "Ergebnis should contain 'Last_Wh_pro_Stunde'"
+
+    """
+    Überprüft das Ergebnis der Simulation basierend auf den erwarteten Werten.
+    """
+    # Beispielergebnis, das von der Simulation zurückgegeben wurde (hier für die Assertions verwendet)
+    assert ergebnis is not None, "Das Ergebnis sollte nicht None sein."
+
+    # Überprüfe, dass das Ergebnis ein Dictionary ist
+    assert isinstance(ergebnis, dict), "Das Ergebnis sollte ein Dictionary sein."
+
+    # Überprüfe, dass die erwarteten Schlüssel im Ergebnis vorhanden sind
+    expected_keys = [
+        'Last_Wh_pro_Stunde', 'Netzeinspeisung_Wh_pro_Stunde', 'Netzbezug_Wh_pro_Stunde',
+        'Kosten_Euro_pro_Stunde', 'akku_soc_pro_stunde', 'Einnahmen_Euro_pro_Stunde',
+        'Gesamtbilanz_Euro', 'E-Auto_SoC_pro_Stunde', 'Gesamteinnahmen_Euro', 
+        'Gesamtkosten_Euro', 'Verluste_Pro_Stunde', 'Gesamt_Verluste', 
+        'Haushaltsgeraet_wh_pro_stunde'
+    ]
+
+    for key in expected_keys:
+        assert key in ergebnis, f"Der Schlüssel '{key}' sollte im Ergebnis enthalten sein."
+
+    # Überprüfe die Länge der wichtigsten Arrays
+    assert len(ergebnis['Last_Wh_pro_Stunde']) == 47, "Die Länge von 'Last_Wh_pro_Stunde' sollte 48 betragen."
+    assert len(ergebnis['Netzeinspeisung_Wh_pro_Stunde']) == 47, "Die Länge von 'Netzeinspeisung_Wh_pro_Stunde' sollte 48 betragen."
+    assert len(ergebnis['Netzbezug_Wh_pro_Stunde']) == 47, "Die Länge von 'Netzbezug_Wh_pro_Stunde' sollte 48 betragen."
+    assert len(ergebnis['Kosten_Euro_pro_Stunde']) == 47, "Die Länge von 'Kosten_Euro_pro_Stunde' sollte 48 betragen."
+    assert len(ergebnis['akku_soc_pro_stunde']) == 47, "Die Länge von 'akku_soc_pro_stunde' sollte 48 betragen."
+
+    # Überprüfe spezifische Werte im 'Last_Wh_pro_Stunde' Array
+    assert ergebnis['Last_Wh_pro_Stunde'][1] == 23759.13, "Der Wert an Index 1 von 'Last_Wh_pro_Stunde' sollte 23759.13 sein."
+    assert ergebnis['Last_Wh_pro_Stunde'][2] == 996.88, "Der Wert an Index 2 von 'Last_Wh_pro_Stunde' sollte 996.88 sein."
+    assert ergebnis['Last_Wh_pro_Stunde'][12] == 1132.03, "Der Wert an Index 12 von 'Last_Wh_pro_Stunde' sollte 1132.03 sein."
+
+    # Überprüfe, dass der Wert bei Index 0 'None' ist
+    assert ergebnis['Last_Wh_pro_Stunde'][0] is None, "Der Wert an Index 0 von 'Last_Wh_pro_Stunde' sollte None sein."
+
+    # Überprüfe, dass 'Netzeinspeisung_Wh_pro_Stunde' und 'Netzbezug_Wh_pro_Stunde' konsistent sind
+    assert ergebnis['Netzeinspeisung_Wh_pro_Stunde'][0] is None, "Der Wert an Index 0 von 'Netzeinspeisung_Wh_pro_Stunde' sollte None sein."
+    assert ergebnis['Netzbezug_Wh_pro_Stunde'][0] is None, "Der Wert an Index 0 von 'Netzbezug_Wh_pro_Stunde' sollte None sein."
+    assert ergebnis['Netzbezug_Wh_pro_Stunde'][1] == 20239.13, "Der Wert an Index 1 von 'Netzbezug_Wh_pro_Stunde' sollte 20239.13 sein."
+
+    # Überprüfe die Gesamtbilanz
+    assert abs(ergebnis['Gesamtbilanz_Euro'] - 8.434942129454546) < 1e-5, "Die Gesamtbilanz sollte 8.434942129454546 betragen."
+
+    # Überprüfe die Gesamteinnahmen und Gesamtkosten
+    assert abs(ergebnis['Gesamteinnahmen_Euro'] - 1.237432954545454) < 1e-5, "Die Gesamteinnahmen sollten 1.237432954545454 betragen."
+    assert abs(ergebnis['Gesamtkosten_Euro'] - 9.672375084) < 1e-5, "Die Gesamtkosten sollten 9.672375084 betragen."
+
+    # Überprüfe die Verluste
+    assert abs(ergebnis['Gesamt_Verluste'] - 6111.586363636363) < 1e-5, "Die Gesamtverluste sollten 6111.586363636363 betragen."
+
+    # Überprüfe die Werte im 'akku_soc_pro_stunde'
+    assert ergebnis['akku_soc_pro_stunde'][-1] == 28.675, "Der Wert an Index -1 von 'akku_soc_pro_stunde' sollte 28.675 sein."
+    assert ergebnis['akku_soc_pro_stunde'][1] == 0.0, "Der Wert an Index 1 von 'akku_soc_pro_stunde' sollte 0.0 sein."
+
+    print("Alle Tests erfolgreich bestanden.")