ГОСТ Р МЭК 61194-2013 Системы фотоэлектрические автономные. Эксплуатационные характеристики.
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").
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
|
|
 - номинальное напряжение | минимальное требование; |
|
|
 - масса | 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
2.1.3 Установки
2.1.4 Система установок
|
|
 - общее число модулей; |
|
|
|
 - общее количество панелей в системе установок | |
|
|
 - номинальная пиковая мощность, Вт,  ; | |
 | - общая площадь  равна сумме площадей установок, м ; |
-
| 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
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; |
 или | - номинальное напряжение, В, |
 ; | |
 | - напряжение в конце разрядки батареи, В; |
| - расчетная мощность (период 100 ч), А·ч, при номинальной температуре, °С |
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  (при наличии); |
-
| 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:  (часы) и  (дни). 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 в день; |
 | - средняя дневная диффузная освещенность на плоскости в базисный период, кВт·ч·м в день; |
| |
 | - средняя дневная диффузная освещенность на плоскости в базисный период, кВт·ч·м в день |
 | - 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 ; 800 Вт·м ; 500 Вт·м ; |
b) соответствующая температура фотоэлемента  для  =20 °С при скорости ветра 1 м·с : | |
|   =НРТЭ,  |
Рекомендованные дополнительные значения освещенности:
4.1.2 Система управления накоплением энергии
________________
* Обязательно, если эти уровни существуют.
|
|
-
| - тип контроля |
- | - глубина разрядки батареи |
4.1.3 Подсистема накопления энергии
|
|
 | - 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:
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 (  =базисному периоду), кВт·ч·м :  ; |
 | - сумма всех значений горизонтальной освещенности в базисный период  . |
Определяемые параметры:
Рекомендуется указывать предполагаемые значения результатов вычислений, например ПТММ, постоянное напряжение и т.д.;
b) коэффициент преобразования энергии
c) эффективность
d) эксплуатационная готовность фотоэлектрической системы
Для базисного периода и для 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
__________________________________________________________________________________