ГОСТ Р МЭК 61194-2013. Национальный стандарт Российской Федерации. Системы фотоэлектрические автономные. Эксплуатационные характеристики

(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 08.11.2013 № 1373-ст)

Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2013 г. № 1373-ст

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СИСТЕМЫ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АВТОНОМНЫЕ

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Stand-alone photovoltaic systems. Characteristic parameters

IEC 61194:1992 Characteristic parameters of stand-alone photovoltaic (PV) systems (IDT)

ГОСТ Р МЭК 61194-2013

Группа Е60

ОКС 27.160

Дата введения 1 января 2015 года

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. № 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

Uн — номинальное напряжение	минимальное требование;
W — масса	дополнительное требование.

2 Характеристики систем

2.1 Система установок

См. приложение A. Пример элементов системы установок.

2.1.1 Модули

Характеристики модулей определены в технической документации.

Pmax — пиковая мощность при СУИ, Вт; Am — общая площадь (включая корпус), м2

2.1.2 Панели

n — число модулей в панели;

Ap — общая площадь панели (включая корпус, внутренние расстояния в модуле, отражатели и т.д.), м2.

2.1.3 Установки

NM — число модулей;

Aa — общая площадь, м2.

2.1.4 Система установок

Nm — общее число модулей;

Np — общее количество панелей в системе установок

N_{p} = \frac{N_{m}}{n} .

P0	- номинальная пиковая мощность, Вт,
P0 = Nm·Pmax;
A	- общая площадь A равна сумме площадей установок, м2;
-	расчетная скорость ветра, м·с-1;
-	расчетная снеговая нагрузка, кг·м-2;
U0	- напряжение холостого хода, В

2.1.5 Ориентация

\beta	- угол наклона к горизонтали, градусы;
\alpha	- 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 A для примера с элементами системы установок.

2.2.1 Аккумулятор

Характеристики аккумулятора определены в технических документах (условиях).

Un	- номинальное напряжение, В;
C10	- номинальная емкость, А·ч;
C100	- расчетная мощность (период 100 ч), А·ч;
-	тип электрохимического аккумулятора

2.2.2 Батарея

nc — число аккумуляторов (последовательное соединение); nb — число батарей, соединенных параллельно; UB или Un - номинальное напряжение, В, UB = n·Un; Uf — напряжение в конце разрядки батареи, В; C100 — расчетная мощность (период 100 ч), А·ч, при номинальной температуре, °C

W — вес, кг;

V — объем, м3.

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
Us	- номинальное напряжение, В;
Umax	- 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;
Ui	- входное напряжение, В;
Uimax	- максимальное входное напряжение, В;
Uimin	- минимальное входное напряжение, В;
Uo	- выходное напряжение, В;
f	- 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;
Umin, Umax	- минимальное и максимальное входное напряжение, В;
Imin, Imax	- минимальный и максимальный входной ток, А;
f	- 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 cos\phi (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: Nч (часы) и Nд (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
Tamd	- средняя дневная температура внешней среды в базисный период времени, °C;
Tamj	- средняя суточная температура внешней среды в базисный период времени, °C;
-	максимальная температура внешней среды <*> на месте, °C;
-	минимальная температура внешней среды <*> на месте, °C;
Vmax	- максимальная скорость ветра на месте, м·с-1
-------------------------------- <*> Во время базисного периода.
-	среднегодовая скорость ветра, м·с-1;
-	общий план местоположения;
-	площадь территории, занимаемой системой, м2.

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

G — общая освещенность на горизонтальной плоскости, кВт·м-2;

H — энергетическая экспозиция на горизонтальной плоскости, кВт·ч·м-2,

а также будут использованы следующие обозначения:

I — на плоскости;

dir — прямой;

diff — диффузный;

N — нормальный.

Должны быть определены две кривые, рассматриваемые в качестве эталонных по соглашению между производителем и заказчиком системы:

G — общая освещенность на горизонтальной плоскости в зависимости от времени дня, Вт·м-2;

GI — общая освещенность на плоскости в зависимости от времени в течение дня, Вт/м2.

Эти две кривые должны отображать значения среднесуточной освещенности (см. также кривую «Солнечные сутки», находящуюся на рассмотрении МЭК).

H — средняя горизонтальная дневная общая освещенность в базисный период, кВт·ч·м-2 в день; HI — средняя дневная общая освещенность на плоскости в базисный период, кВт·ч·м-2 в день

HIdiff — средняя дневная диффузная освещенность на плоскости в базисный период, кВт·ч·м-2 в день;

Hmax — максимальная общая дневная диффузная освещенность на плоскости, зафиксированная хотя бы раз в базисный период;

J₀ - 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-2; 800 Вт·м-2; 500 Вт·м-2; b) соответствующая температура фотоэлемента Tc для Tamb = 20 °C при скорости ветра 1 м·с-1: Tc1000 Tc800 = НРТЭ, Tc500

Рекомендованные дополнительные значения освещенности:

250 Вт·м-2;

100 Вт·м-2.

4.1.2 Система управления накоплением энергии

---

<*> Обязательно, если эти уровни существуют.

-	тип контроля
-	- глубина разрядки батареи

4.1.3 Подсистема накопления энергии

При Tami и для условий, определенных в 2.4.

Dd — дневная глубина разрядки (г.р.), % C100 Da — годичная глубина разрядки, % C100. На этом уровне разрядки значение напряжения подсистемы накопления энергии должно быть выше, чем Ub.

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:

Hi, кВт·ч·м-2 в день;

HiM = 1,2 Hi, кВт·ч·м-2 в день;

Him = 0,8 Hi, кВт·ч·м-2 в день.

4.2.2 Долговременная работа (в течение базисного(ых) периода(ов))

Определены следующие параметры:

a) энергии

Используемые значения освещенности следующие:

Hirp — сумма всех значений освещенности на плоскости в базисный период (rp = базисному периоду), кВт·ч·м-2:

H_{II} = \Sigma H_{I} ;

Hrp — сумма всех значений горизонтальной освещенности в базисный период

H_{rp} = \Sigma H .

Приложение A (обязательное)

ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ И ПОДСИСТЕМ НАКОПЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ

Рисунок A.1 — Элементы систем установок

Рисунок A.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

---