Gémeo Digital

O Gémeo Digital é o motor de análise dentro do Mirox-Agent que transforma as medições da sua instalação em informações sobre o estado de saúde dos componentes, perdas, configuração e liquidação. Recebe métricas do Data Scraper, mantém um modelo em memória da hierarquia de componentes de cada instalação, executa modelos baseados em física sobre dados históricos e reporta o que encontra de volta para a plataforma.

O Gémeo Digital analisa hoje instalações fotovoltaicas (PV) solares. A análise de eólica e baterias está Planeada — esses tipos de instalação já conseguem receber dados, mas o Gémeo Digital ainda não os analisa.

Propósito e Função

O Gémeo Digital tem um propósito focado: compreender o comportamento de cada componente e detetar problemas operacionais. Transforma medições em bruto em informações acionáveis sem armazenamento persistente próprio.

Responsabilidades Principais:

Receber atualizações de métricas do Data Scraper
Obter dados históricos da base de dados de séries temporais para as janelas de análise
Construir um modelo em memória da hierarquia de componentes da instalação a partir da IoT Cloud
Descobrir e validar a configuração de cada string (orientação, contagem de painéis, clipping de inversor, sombreamento, desempenho)
Monitorizar o estado de saúde dos componentes durante a noite, classificar o estado de cada componente e distinguir falhas de comunicação de avarias reais
Calcular perdas de energia com uma classificação de confiança em cada valor
Reconstruir cada curtailment e calcular a energia perdida compensável e o seu valor monetário segundo os procedimentos legais oficiais de liquidação
Publicar resultados e eventos de volta para a plataforma IoT Cloud para que os operadores os vejam
Libertar a memória após a conclusão do processamento

Esta separação mantém o Gémeo Digital focado na análise, enquanto a recolha de dados e o armazenamento de longo prazo residem noutro local.

Três Motores de Análise

O Gémeo Digital executa três motores distintos com diferentes acionadores e objetivos — mantê-los separados explica por que algumas informações surgem imediatamente e outras se acumulam ao longo de várias noites.

Motor	O que determina	Quando é executado
Análise de Configuração	A orientação detetada de cada string, a contagem de painéis, o clipping de inversor, o sombreamento e o desempenho	Automático — semanalmente por instalação (todas as noites para instalações recém-integradas), além de no arranque e a pedido
Watchdog	Estados de saúde dos componentes, avarias reais vs. falhas de comunicação e perdas de energia	Automático — todas as noites por instalação, com preenchimento retroativo
Liquidação de Curtailment	A energia perdida compensável de cada curtailment (Ausfallarbeit) e o seu valor monetário segundo os procedimentos legais oficiais	Automático — todas as noites por instalação, por mês de entrega

Porque é que as Informações Demoram

Uma instalação recém-integrada precisa de várias noites de execuções do watchdog antes de o seu modelo de produção esperada calibrar para o comportamento real de cada componente. Os primeiros valores estabilizam ao longo dos primeiros dias.

Visão Geral da Arquitetura

O Gémeo Digital funciona como um serviço assíncrono que processa as métricas à medida que chegam:

Princípios Arquiteturais Fundamentais:

Por Instalação: Cada agente raciocina sobre uma instalação como uma árvore de componentes e avalia por componente e por nível
Sem Estado: Nenhum resultado de análise é armazenado localmente — os dados são processados em memória e libertados após a conclusão
Baseado em Física: Modelos padrão da indústria (não aprendizagem automática) simulam a produção esperada e comparam-na com a realidade
Auto-Calibrante: Um ciclo de feedback ajusta o modelo de produção esperada a cada componente ao longo de uma janela deslizante
A Pedido e Agendado: A análise de configuração e a monitorização de saúde são ambas executadas automaticamente segundo os seus próprios agendamentos; a análise de configuração também pode ser acionada mediante pedido

Componentes Principais

Processamento de Dados

O Gémeo Digital processa dados a pedido sem armazenamento persistente:

Fontes de Dados:

Webhook: Recebe atualizações de métricas em tempo real do Data Scraper
Base de Dados de Séries Temporais: Obtém dados históricos para as janelas de análise
IoT Cloud: Carrega a estrutura do parque e a configuração dos componentes

Fluxo de Processamento:

Um acionador de webhook ou pedido de API inicia o processamento
Carregar a estrutura do parque a partir da IoT Cloud para a memória
Obter os dados históricos necessários da base de dados de séries temporais
Receber ou utilizar as métricas em tempo real entregues por webhook
Realizar a análise em memória
Publicar os resultados na IoT Cloud
Libertar a memória — nenhum dado é persistido

Integração do Webhook:

Recebe atualizações de métricas do Data Scraper via HTTP POST
As métricas são processadas em memória durante a execução da análise
Nenhum armazenamento persistente de métricas dentro do Gémeo Digital

Análise de Configuração

O motor de Análise de Configuração descobre e valida o que cada string realmente é, trabalhando da base da hierarquia para cima (string, depois caixa de junção, inversor e contador de injeção). É executado automaticamente segundo o seu próprio agendamento — uma vez por semana para cada instalação, e todas as noites durante o primeiro mês de uma instalação após a integração — além de uma vez no arranque para o dia anterior, e pode ainda ser acionado a pedido para um intervalo de datas escolhido.

O que Deteta (por string):

Orientação — o azimute dos painéis, assinalando desvios em relação ao valor configurado
Contagem de painéis — o número real de painéis em funcionamento, revelando os que estão em falta ou defeituosos
Clipping de inversor — quando a potência DC excede a capacidade AC do inversor, com a duração do clipping e a energia perdida
Sombreamento — os períodos de sombreamento entre filas ao nascer e ao pôr do sol e a percentagem de perda resultante
Desempenho — energia medida vs. simulada e um performance ratio para a string

Cada resultado inclui um estado de fiabilidade, para que um operador possa saber se uma deteção foi fiável, resultou de dados insuficientes, atingiu valores fora dos limites físicos ou não encontrou qualquer corrente (o que pode marcar uma string como não utilizada).

Apenas Solar Hoje

As análises de configuração acima aplicam-se a strings de PV solar. A deteção da inclinação dos painéis é referida mas ainda não está implementada, e não existe análise de configuração para instalações eólicas ou de baterias.

Modelos Físicos Padrão da Indústria

O Gémeo Digital utiliza modelos físicos revistos por pares em vez de aprendizagem automática — por exemplo, um modelo de irradiância de céu limpo e um modelo de painel de díodo único para solar. A produção esperada é calculada a partir da física e da geometria do local e depois comparada com o que a instalação realmente produziu.

Watchdog

O motor Watchdog monitoriza o estado de saúde dos componentes, separa avarias reais de falhas de comunicação e calcula perdas de energia. Ao contrário da análise de configuração, é executado automaticamente todas as noites para cada instalação.

Agendamento Automático Noturno:

Cada instalação é avaliada uma vez por noite a uma hora estável entre as 00:00 e as 03:00 UTC, distribuída no tempo para que as instalações não sejam todas executadas em simultâneo
Uma instalação junta-se ao agendamento noturno assim que um número suficiente das suas strings tiver concluído a análise de configuração
Na sua primeira execução, o watchdog preenche retroativamente o histórico (até cerca de 180 dias), para que obtenha informações relativas ao período anterior ao início da monitorização
O sistema regista quais os dias já processados e preenche quaisquer dias em falta em noites posteriores — recupera-se sozinho, sem intervenção manual

Avaliação de Saúde:

Para cada componente, o watchdog simula a produção que deveria ter sido observada e compara-a com o valor medido
Os componentes são classificados em estados claros: a produzir normalmente, degradado, em sobreprodução, sem dados, logger bloqueado, inativo e vários estados inferidos para componentes cujos dados estão em falta mas cuja saúde pode ser deduzida a partir dos vizinhos
Uma passagem de cima para baixo infere o estado dos componentes com dados em falta a partir do seu progenitor: um inversor em falta cujo progenitor é apresentado como saudável é corretamente marcado como um problema de comunicação, não uma avaria

Irradiância de Referência Sem Sensor:

O watchdog deriva uma baseline de irradiância medida a partir das strings com melhor produção, pelo que uma monitorização precisa não requer um sensor de irradiância no local
A existência desta baseline de referência para um dia é a forma como o sistema sabe que esse dia foi processado

Auto-Calibração (Ciclo de Feedback de Desempenho):

Um fator de correção por componente é treinado ao longo de uma janela deslizante para que a produção esperada simulada acompanhe o comportamento real de cada componente
Aprende apenas a partir de componentes saudáveis e apenas em dias de tempo normal — os dias anómalos (forte nebulosidade, neve, falhas) são ignorados, para que dados maus nunca contaminem o modelo
É por isto que as comparações entre o esperado e o real se afinam ao longo dos primeiros dias de vida de uma instalação

Deteção de Perdas com Confiança:

A perda de energia é calculada por intervalo como o défice da produção medida abaixo da produção simulada, nunca ficando negativa
Cada valor de perda é etiquetado com confiança ALTA, MÉDIA ou BAIXA, e os grupos somam o total — para que saiba quanto pode confiar em cada valor
Uma leitura de energia plana (repetida) é analisada: se a produção claramente continuou ao longo de uma breve interrupção, é tratada como uma falha de comunicação e excluída da perda; se a produção parou, é contabilizada como uma avaria real
Os períodos meteorológicos — neve, orvalho, nevoeiro e paragens de rede ou externas — são excluídos para todos os componentes, pelo que o clima nunca é mal contabilizado como uma falha de componente

Falhas de Comunicação Não São Perdas

Quando um componente progenitor está saudável mas os dados de um filho estão em falta, o watchdog reporta um problema de recolha de dados, não uma perda de produção. Isto evita que um logger temporariamente offline seja confundido com energia perdida.

Liquidação de Curtailment

Quando o operador de rede ordena a redução de uma instalação (redispatch negativo ao abrigo do EnWG §13a / Redispatch 2.0), o operador da instalação tem direito a uma compensação pela Ausfallarbeit — a energia que a instalação teria produzido mas não foi autorizada a produzir. O motor de Liquidação de Curtailment reconstrói cada curtailment, minuto a minuto, e calcula o que é devido à instalação — seguindo estritamente as regras oficiais, com cada resultado a citar o documento legal ao abrigo do qual foi calculado.

Baseado no Quadro Legal Oficial:

A decisão aplicável é selecionada automaticamente por mês de entrega: BilAReM (o anexo à decisão BK6-23-241 da BNetzA) para meses de entrega a partir de julho de 2026, e o seu antecessor BK6-20-059 Anlage 1 para meses anteriores
O curtailment pelo operador de rede (redispatch) e o curtailment pelo comercializador (redução motivada pelo mercado, marktbedingte Anpassung) são separados e liquidados de forma independente — o primeiro é reclamado ao operador de rede, o segundo diz respeito ao comercializador direto, e cada segmento do parque pode ser liquidado por si só
O caso de liquidação do parque segundo a decisão — Duldungsfall (curtailment por tolerância) ou Aufforderungsfall (curtailment por instrução) — é aplicado e indicado em cada resultado

Três Métodos de Liquidação em Paralelo: o método contratualmente vinculativo difere de instalação para instalação, pelo que o motor calcula e reporta sempre os três lado a lado:

Spitzabrechnung ("Spitz") — o método preciso, que utiliza os piranómetros do próprio parque: o dia de referência limpo e sem curtailment mais próximo (Vergleichszeitraum) fornece o rácio produção-irradiância da instalação, que é escalado para a irradiância efetivamente medida durante o curtailment
Vereinfachte Spitzabrechnung ("Spitz light") — a variante simplificada do mesmo método, utilizando irradiância de satélite convertida para o plano dos módulos
Pauschalverfahren — o método de taxa fixa segundo a diretriz da BDEW: a injeção medida imediatamente antes do início do curtailment é congelada como baseline, aplicada dentro das janelas temporais compensáveis legalmente definidas

Da Energia ao Dinheiro: a energia perdida é valorizada ao Mischpreis oficial de quarto de hora (uma combinação do índice de preços ID1 e do preço de desvio reBAP). Como os preços oficiais são publicados cerca de dois meses após a entrega, os valores são marcados como estimativa até os preços oficiais chegarem, e as regras de preços negativos do EEG §51 são calculadas em paralelo para cada coorte de entrada em serviço das instalações.

Os Eventos Transportam o Processo Completo: tudo o que é relevante para uma liquidação está nos próprios eventos —

Cada episódio de curtailment surge em direto como um evento de curtailment detetado em poucos minutos: janela temporal, nível do limite e origem
Cada curtailment liquidado recebe um evento de liquidação com a janela temporal e o mês de entrega, o método legal e a citação do documento, o caso de liquidação, o dia de referência escolhido (incluindo os dias candidatos mais próximos que foram rejeitados, com as razões), a energia perdida por método em kWh, o valor monetário com o seu estado de estimativa/oficial, indicadores de diagnóstico e uma narrativa em linguagem simples que explica exatamente como o valor foi obtido
Um evento de liquidação mensal indica o valor de cada mês em EUR por método, e eventos de revisão registam correções oficiais de preços posteriores — o histórico nunca é reescrito
Os eventos passam de provisórios a finais à medida que as medições e os preços se consolidam, seguindo o prazo de correção legalmente vinculativo

Controlos do Operador: os utilizadores autorizados podem excluir um curtailment detetado da liquidação ("ignorar") ou registar curtailments manualmente com perfis de limite escalonados — ambos reversíveis até ao prazo legal de correção do mês.

Conservador por Doutrina

Um valor liquidado é dinheiro reclamado, por isso o motor nunca inventa dados: as medições em falta são ignoradas e assinaladas em vez de adivinhadas, e onde o método legal não consegue responder — por exemplo, quando não existe nenhum dia de referência limpo — o motor abstém-se de forma explícita e deixa um caso aberto visível, porque a via legal passa então a ser a reconciliação formal (Abstimmung/Clearing) com o operador de rede.

Sincronização com a Cloud

O Gémeo Digital integra-se com a plataforma IoT Cloud:

Sincronização da Estrutura do Parque:

O Park Tree obtém a configuração dos componentes a partir da IoT Cloud
Atualizações automáticas quando os componentes são adicionados ou reconfigurados
A descoberta de componentes é sincronizada de volta para a cloud (inversores, strings, etc.)
As alterações de configuração invalidam os resultados de análise em cache

Reporte de Resultados:

Os resultados da análise são enviados para a IoT Cloud via REST API
Notificações de eventos para avarias e degradação
Métricas de desempenho armazenadas para acompanhamento histórico
Atualizações de estado para a saúde dos componentes

Modo Operacional:

Requer conectividade com a IoT Cloud para o funcionamento normal
A base de dados de séries temporais é necessária para a análise de dados históricos

Funcionalidades Relacionadas

Data Scraper — recolhe as métricas da instalação que o Gémeo Digital analisa
Visão Geral do Mirox-Agent — como o Gémeo Digital e o Data Scraper são executados em conjunto no edge
Gémeo Digital (funcionalidade) — a vista virada para o operador destas informações
Deteção de Perdas — como as perdas de energia são detetadas e classificadas por confiança
Deteção de Eficiência — descobertas de configuração e desempenho das strings
Avaliação de Componentes — os estados de saúde dos componentes explicados