ГОСТ Р МЭК 61194-2013
Группа Е60
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СИСТЕМЫ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АВТОНОМНЫЕ
Эксплуатационные характеристики
Stand-alone photovoltaic systems. Characteristic parameters
ОКС 27.160
Дата введения 2015-01-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ВНИИНМАШ) на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 039 "Энергосбережение, энергетическая эффективность, энергоменеджмент"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2013 г. N 1373-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61194:1992* "Системы фотоэлектрические (ФЭ) автономные. Эксплуатационные характеристики" (IEC 61194:1992 "Characteristic parameters of stand-alone photovoltaic (PV) systems").
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (пункт 3.5)
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на автономные фотоэлектрические системы (далее - системы) и устанавливает основные электрические, механические и экологические характеристики систем для описания и анализа при их эксплуатации. Указанные в настоящем стандарте параметры представлены для оценки системы и ее работоспособности:
- измерение краткосрочной и долгосрочной работы системы в месте ее расположения;
- сравнения между измеренной на месте и проектной работоспособностью, каждая из которых приведена к стандартным условиям испытаний (далее - СУИ).
При необходимости могут быть дополнительно разработаны специальные технические требования, учитывающие особенности при эксплуатации систем (при проектировании, прогнозировании эксплуатационных характеристик и измерении показателей).
Примечание - Минимальные необходимые требования указаны в рамках на рисунках и по тексту, а также приведены дополнительные рекомендуемые требования.
Пример
| минимальное требование; |
| дополнительное требование. |
2 Характеристики систем
2.1 Система установок
См. приложение А. Пример элементов системы установок.
2.1.1 Модули
Характеристики модулей определены в технической документации.
| - пиковая мощность при СУИ, Вт; |
- общая площадь (включая корпус), м |
2.1.2 Панели
- число модулей в панели;
- общая площадь панели (включая корпус, внутренние расстояния в модуле, отражатели и т.д.), м
.
2.1.3 Установки
- число модулей;
- общая площадь, м
.
2.1.4 Система установок
| |
| |
.
| |
- общая площадь | |
- | расчетная скорость ветра, м·с |
- | расчетная снеговая нагрузка, кг·м |
- напряжение холостого хода, В | |
;2.1.5 Ориентация
| - угол наклона к горизонтали, градусы; |
- азимут, градусы: | |
- от юга в Северном полушарии, - от севера в Южном полушарии, "минусом" к востоку, "плюсом" к западу; | |
- | слежение, если возможно; |
- | регулируемая ориентация, если возможно (количество ежегодных поправок и длительность каждого периода). |
2.2 Подсистема накопления энергии
См. приложение для примера с элементами системы установок.
2.2.1 Аккумулятор
Характеристики аккумулятора определены в технических документах (условиях).
| - номинальное напряжение, В; |
- номинальная емкость, А·ч; | |
| - расчетная мощность (период 100 ч), А·ч; |
- | - тип электрохимического аккумулятора |
2.2.2 Батарея
| - число аккумуляторов (последовательное соединение); |
- число батарей, соединенных параллельно; | |
| - номинальное напряжение, В, |
| |
- напряжение в конце разрядки батареи, В; | |
- расчетная мощность (период 100 ч), А·ч, при номинальной температуре, °С | |
; - вес, кг;
- объем, м
.
2.2.3 Система управления накоплением энергии
Характеристики определены в технических документах (условиях).
- | присутствие устройства контроля избыточной зарядки; |
- | присутствие устройства контроля глубокой разрядки |
- | присутствие устройств слежения и безопасности |
- номинальное напряжение, В; | |
- максимальное входное напряжение, В; | |
- | максимальная контролируемая мощность во время зарядки и разрядки, Вт; |
- | максимальные контролируемые токи во время зарядки и разрядки, А |
2.3 Управление энергией и ее преобразование
2.3.1 Инвертор
Характеристики инвертора определены в технических документах (условиях).
- | номинальная выходная мощность, Вт; |
- | максимальная выходная мощность, Вт, и определенный допустимый период времени; |
- входное напряжение, В; | |
| - максимальное входное напряжение, В; |
- минимальное входное напряжение, В; | |
- выходное напряжение, В; | |
- частота, Гц; | |
- | форма волны; |
- | число фаз; |
- | коэффициент нелинейных искажений |
2.3.2 Другие устройства
(Поиск точки максимальной мощности (далее - ПТММ) преобразователей постоянного тока и т.д.)
Характеристики других устройств определены в технических документах (условиях).
- | номинальная выходная мощность, Вт; |
- | входное напряжение, В; |
- | номинальное выходное напряжение, В; |
| - минимальное и максимальное входное напряжение, В; |
| - минимальный и максимальный входной ток, А; |
- частота, Гц |
Примечание - Для 2.3.1 и 2.3.2 характеристики определены в МЭК (на рассмотрении).
2.4 Нагрузки
2.4.1 Полная нагрузка
- | номинальные общие параметры потребления энергии; |
- | в течение контрольного периода времени; |
- | максимальная требуемая проектная мощность, Вт; |
- | минимальный и максимальный проектный ток, А; |
- | минимальное и максимальное допустимое напряжение, В |
2.4.2 Единичная нагрузка
Характеристики нагрузок определены в технических документах (условиях).
- | номинальное входное напряжение, В; |
- | минимальное и максимальное входное напряжение, В; |
- | номинальная входная мощность, Вт; |
- | максимальная входная мощность, Вт; |
- | номинальный входной ток, А; |
- | максимальный входной ток (и длительность), А; |
- | номинальный |
- | характеристики нагрузки (постоянная мощность, комплексное сопротивление и т.д.); |
- | тип; |
- | вид поставляемой пользователю энергии (электрическая, механическая, тепловая, лучистая, гидравлическая, ...). |
2.5 Резервный генератор
- | тип и функции; |
- | номинальная мощность, Вт; |
- | номинальное напряжение, В |
Примечание - Резервный генератор не предназначен для обеспечения полного электроснабжения во время данного периода.
2.6 Электрическая схема системы
2.6.1 Принципиальная блок-схема 2.6.2 Система проводки установки (принципиальная блок-схема с диодами) 2.6.3 Устройства защиты и безопасности. Полная схема Полная схема с местами расположения: - устройств защиты, - устройств безопасности, - устройств защиты от перенапряжения и молниеотводов, - заземления, - прочих устройств. |
3 Внешние воздействующие факторы
3.1 Рассматриваемые периоды
3.1.1 Базисный период
Период времени, используемый для расчета и проектирования систем. Проектный срок работы следует определять в периоде: В случае если базисный период превышает три месяца, рекомендуется приводить средний или месячный срок работы. |
3.1.2 Период эксплуатации
В данный период времени ожидается, что энергия, вырабатываемая системой, будет потребляться. Такие периоды могут основываться:
- на днях;
- на неделях;
- на временах года.
3.2 Местоположение
- | широта, долгота, градусы |
- | высота (обязательно, если есть ограничения), м |
- средняя дневная температура внешней среды в базисный период времени, °С; | |
- средняя суточная температура внешней среды в базисный период времени, °С; | |
- | максимальная температура внешней среды* на месте, °С; |
- | минимальная температура внешней среды* на месте, °С; |
- максимальная скорость ветра на месте, м·с | |
________________ * Во время базисного периода. | |
- | среднегодовая скорость ветра, м·с |
- | общий план местоположения; |
- | площадь территории, занимаемой системой, м |
Примечание - Данные параметры могут быть определены по взаимному соглашению и должны, если известно конкретное местоположение, максимально соответствовать доступным метеорологическим данным и/или местным проектным регламентам.
3.3 Базисные пиранометрические данные
| - общая освещенность на горизонтальной плоскости, кВт·м |
- энергетическая экспозиция на горизонтальной плоскости, кВт·ч·м | |
а также будут использованы следующие обозначения: | |
- на плоскости; | |
- прямой; | |
- диффузный; | |
- нормальный. | |
Должны быть определены две кривые, рассматриваемые в качестве эталонных по соглашению между производителем и заказчиком системы:
| - общая освещенность на горизонтальной плоскости в зависимости от времени дня, Вт·м |
- общая освещенность на плоскости в зависимости от времени в течение дня, Вт/м |
Эти две кривые должны отображать значения среднесуточной освещенности (см. также кривую "Солнечные сутки", находящуюся на рассмотрении МЭК).
| - средняя горизонтальная дневная общая освещенность в базисный период, кВт·ч·м |
- средняя дневная диффузная освещенность на плоскости в базисный период, кВт·ч·м | |
| - средняя дневная диффузная освещенность на плоскости в базисный период, кВт·ч·м |
- максимальная общая дневная диффузная освещенность на плоскости, зафиксированная хотя бы раз в базисный период; | |
- количество последовательных дней без прямого освещения, зафиксированное хотя бы раз в год, и вероятное для этого времени года. | |
4 Эксплуатационные параметры
Все параметры, приведенные в настоящем разделе, могут быть получены либо на стадии проектирования, либо в результате испытаний по подтверждению соответствия.
Сюда не входят:
- методы вычисления для получения вышеуказанных параметров,
- методы экстраполяции к эталонным условиям,
- пределы погрешности (точность, допустимые отклонения и т.д.) параметров, полученных при проверке.
Вышеуказанная информация при необходимости согласовывается с производителем и заказчиком системы либо основана на существующих или разрабатываемых стандартах (находится на рассмотрении МЭК).
4.1 Мгновенная работа (функция мощности)
4.1.1 Система установок
Графики номинальной и/или минимальной мощности на выходе системы установок, но перед подсистемой накопления энергии, инверторами и нагрузками при следующих условиях освещенности и температуры: a) горизонтальная освещенность: | |
значения: | 1000 Вт·м |
b) соответствующая температура фотоэлемента | |
| |
Рекомендованные дополнительные значения освещенности:
250 Вт·м;
100 Вт·м.
4.1.2 Система управления накоплением энергии
________________
* Обязательно, если эти уровни существуют.
- | - тип контроля |
- | - глубина разрядки батареи |
4.1.3 Подсистема накопления энергии
При и для условий, определенных в 2.4.
| - дневная глубина разрядки (г.р.), % |
- годичная глубина разрядки, % На этом уровне разрядки значение напряжения подсистемы накопления энергии должно быть выше, чем |
4.2 Кумулятивная работа в период времени (функция мощности)
Если не обусловлено иное, проектные рабочие характеристики в данные периоды времени указывают при отключенном резервном генераторе.
4.2.1 Кратковременная работа
Следующие проектные рабочие характеристики должны быть представлены для полной освещенности в виде:
, кВт·ч·м
в день;
=1,2
, кВт·ч·м
в день;
=0,8
, кВт·ч·м
в день.
4.2.2 Долговременная работа (в течение базисного(ых) периода(ов))
Определены следующие параметры:
а) энергии
Используемые значения освещенности следующие:
| - сумма всех значений освещенности на плоскости в базисный период (
|
- сумма всех значений горизонтальной освещенности в базисный период
|
;
.Определяемые параметры:
- коэффициент ориентации для базисного периода, определяемый как:
;
- электроэнергия на выходе системы при номинальных условиях, кВт·ч.
Рекомендуется указывать предполагаемые значения результатов вычислений, например ПТММ, постоянное напряжение и т.д.;
b) коэффициент преобразования энергии
- коэффициент полного преобразования энергии
,
где - количество часов во время базисного периода;
c) эффективность
- КПД эффективности преобразования электроэнергии системой, %,
;
d) эксплуатационная готовность фотоэлектрической системы
Для базисного периода и для эталонных параметров потребления энергии:
,
где - сумма часов недоступности полезной энергии в базисный период из-за того, что уровень напряжения ниже, чем
до достижения уровня напряжения
;
- сумма часов недоступности полезной энергии в базисный период из-за нарушения и восстановления работы системы;
- сумма часов недоступности полезной энергии в базисный период из-за профилактики и обслуживания системы;
- сумма часов потребности в электроэнергии в базисный период, рассчитанная на основе эталонных параметров потребления энергии.
Приложение А
(обязательное)
Элементы систем и подсистем накопления энергии
Рисунок А.1 - Элементы систем установок
Рисунок А.2 - Элементы подсистем накопления энергии
__________________________________________________________________________________
УДК 697.329:006.354 ОКС 27.160 Е60
Ключевые слова: фотоэлектрические автономные системы, мгновенная работа, система установок, подсистема накопления энергии, полная нагрузка, единичная нагрузка, резервный генератор, кумулятивная работа
__________________________________________________________________________________
Электронный текст документа
и сверен по:
, 2014
