• Текст документа
  • Статус
Оглавление
Поиск в тексте
Действующий

ГОСТ Р 58092.2.1-2020
(МЭК 62933-2-1:2017)


НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ)

ПАРАМЕТРЫ УСТАНОВОК И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

Общее описание

Electric energy storage (ESS) systems. Unit parameters and test methods. General specification


ОКС 27.015,
27.190,

29.020,
29.200,

29.220,
29.240.99
ОКПД2 27.1,
27.2,
27.90

Дата введения 2020-11-01


Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "Системы накопления энергии" (ООО "Системы накопления энергии") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 044 "Аккумуляторы и батареи"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 июня 2020 г. N 252-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 62933-2-1:2017* "Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Часть 2-1. Параметры установок и методы испытаний. Общие требования" (IEC 62933-2-1:2017 "Electric energy storage (EES) systems - Part 2-1: Unit parameters and testing methods - General specification", MOD) путем внесения технических отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту.
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации"***. 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 информационном 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 (www.gost.ru)

Введение


Необходимость разработки настоящего национального стандарта Российской Федерации обусловлена необходимостью установления методов и определения объема испытаний систем накопления электрической энергии (СНЭЭ).

Для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации и особенностей российской национальной стандартизации из текста стандарта исключены:

- в 5.2.1 и 5.2.2.1 убраны "В качестве единицы измерения энергоемкости СНЭЭ используют Вт·ч" и "В качестве единиц измерения активной, реактивной и полной мощностей используют Вт, вар и В·А" соответственно как неинформативные;

- из 5.2.3, 6.2.1 исключены определения обозначений, которые уже определены ранее по тексту стандарта;

- из 5.2.5.1 исключено примечание как неинформативное.

При этом в стандарт внесены следующие изменения, выделенные курсивом*:
________________
* В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделах "Предисловие", "Введение", приложении ДА и отмеченные знаком "**" в разделе 2 "Нормативные ссылки" приводятся обычным шрифтом; отмеченные в разделе "Предисловие" знаком "***" и остальные по тексту документа выделены курсивом. - Примечание изготовителя базы данных.

- в раздел 1 для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации добавлено уточнение о том, что для СНЭЭ, предназначенных для работы в составе Единой энергетической системы России и технологически изолированных территориальных электроэнергетических систем и относящихся к объектам диспетчеризации, могут быть установлены дополнительные параметры и на стадии технологического проектирования предъявлены соответствующие требования, обеспечивающие совместимость с требованиями к объектам электроэнергетики и энергопринимающим установкам потребителей электрической энергии, функционирующим в составе Единой энергетической системы России и технологически изолированных территориальных электроэнергетических систем в соответствии с актуальными нормами и правилами, и которые должны быть согласованы с субъектом оперативно-диспетчерского управления соответствующего уровня. Установление дополнительных параметров должно быть сопровождено установлением методов испытаний для определения их величин;

- в 3.1 включены статьи терминов "срезание пиков нагрузок" и "смещение пиков нагрузок", расположенные в алфавитном порядке;

- в 3.2 включены сокращения "СНЭЭ" и "ГНЭ";

- в рисунок 1 добавлен гравитационный накопитель энергии;

- в 4.2 изменено определение приложений СНЭЭ класса B, чтобы устранить неопределенность в части процессов длительностью 1 ч;

- расширено содержание второго столбца таблицы 1 двумя приложениями: смягчением последствий снижения качества питания и компенсацией реактивной мощности, востребованными в РФ;

- в 4.3 включены пункты 4.3.4 "смягчение последствий снижения качества питания" и 4.3.5 "компенсация реактивной мощности" с описанием приложений, дополнительно включенных в таблицу 1;

- в 4.4 добавлено упоминание "электрических станций", т.к. СНЭЭ с приложением смещения пиков нагрузок применяется совместно с возобновляемыми источниками энергии для повышения эффективности последних;

- в 5.1.1 параметры "диапазон частот" и "диапазон напряжений" дополнены определением "нормированный" для приведения в соответствие с содержанием раздела 5;

- требования, изложенные в 5.1.2 и 5.1.3, приведены в соответствие с национальной практикой;

- изменена нумерация таблиц 3-5 на 2-4 из-за исключения таблицы 2 в рамках изменения содержания подраздела 5.1.2 в соответствии с национальной практикой;

- изменено наименование рисунка 3 для приведения его в соответствие с наименованием рисунка 2;

- в 5.2.1 в соответствии с техническими поправками COR1:2019 устранена техническая ошибка - в первом абзаце ссылка на 5.1.2 заменена на 5.1.3;

- в 5.2.2.1 устранена явная техническая ошибка - в первом абзаце ссылка на 5.1.3 заменена на 5.1.2;

- в 5.2.2.2, 5.2.2.3 оставлены только ссылки на ГОСТ Р 58092.1, которого достаточно для понимания принципа определения направления потоков мощностей;

- в 5.2.2.4 добавлено "векторная";

- в 5.2.4 в соответствии с техническими поправками COR1:2019 устранена техническая ошибка - в первом элементе перечисления "номинальная" заменено на "фактическая";

- в 5.2.5.2 в соответствии с техническими поправками COR1:2019 устранена техническая ошибка - во втором предложении "2%" заменено на "10%", а в третьем - "98%" на "90%";

- в 5.2.5.2 добавлена ссылка на формулу (3);

- в 5.2.8 добавлено примечание для гармонизации с требованиями ГОСТ 29322 и ГОСТ 32144;

- в 5.2.9 добавлено примечание, содержащее требование об обеспечении работы СНЭЭ, подпадающих под действие правил [1], функционирующих в Единой энергетической системе России и технологически изолированных территориальных электроэнергетических системах, в соответствии с пунктом 110 правил [1];

- в 6.1 с учетом возможного влияния СНЭЭ на режимы работы энергосистемы, в том числе в части устойчивости, внесено дополнение о том, что по требованию заказчика могут быть проведены дополнительные испытания в части подтверждения заявляемых характеристик влияния функционирования (в различных режимах работы) СНЭЭ на режимы работы энергосистемы;

- в 6.1 допущение, изложенное в шестом абзаце, распространено на виды и методы испытаний по подразделам 6.3 и 6.4, т.к. ограничения, связанные с невозможностью испытания СНЭЭ целиком, характерны не только для испытаний для определения параметров установок, но и для испытаний для определения рабочих характеристик и испытаний при вводе в эксплуатацию. В последнем случае в отдельных пунктах подраздела 6.4 подобные допущения уже указаны в примененном стандарте МЭК 62933-2-1:2017. При этом для исключения наложения взаимоисключающих требований, указанных в подразделе 6.1 и конкретных пунктах подразделов 6.2-6.4, также добавлено уточнение о том, что требования для конкретных испытаний являются приоритетными;

- в 6.2.3 в соответствии с техническими поправками COR1:2019 устранена техническая ошибка - в четвертом абзаце ссылка на 5.1.2 заменена на 5.2.3;

- в 6.2.6 в соответствии с техническими поправками COR1:2019 устранена техническая ошибка - в первом предложении ссылка на 5.1.2 заменена на 5.1.3;

- в 6.3.2.1 добавлены два приложения в соответствии с изменением таблицы 1;

- в 6.4.2-6.4.4 ссылки на международный стандарт МЭК 61936-1, устанавливающий общие требования к электрическим установкам переменного тока на напряжение выше 1 кВ, вместо которого на территории РФ в части испытаний и проверки проводников, заземления и изоляции применяется комплекс стандартов, правил, технических условий и спецификаций, заменены ссылками на соответствующие нормативно-технические документы;

- в 6.4.2 устранена явная техническая ошибка - первая фраза изменена по аналогии с 6.4.3 и 6.4.4;

- в 6.4.3 вместо требования к соответствию заземляющего устройства "проекту и соответствующим стандартам" добавлена ссылка на правила [3], которые устанавливают основные требования к заземляющему устройству на территории РФ;

- в 6.4.5 для СНЭЭ, функционирующих в Единой энергетической системе России и технологически изолированных территориальных электроэнергетических системах, подпадающих под действие правил технического обслуживания устройств и комплексов релейной защиты и автоматики, утвержденных уполномоченным федеральным органом исполнительной власти, добавлено примечание;

- изменено наименование 6.4.7.1 с "измерения гармонических составляющих тока" на "измерение гармонических составляющих тока и напряжения", т.к. именно к гармоническим составляющим напряжения предъявлены требования в основополагающем стандарте в области качества электрической энергии ГОСТ 32144;

- в 6.4.7.1 добавлена фраза "до 40-го порядка относительно частоты основной составляющей" для приведения требований в соответствие с ГОСТ 32144;

- в 6.4.7.1 добавлена фраза "требования к гармоническим составляющим тока и напряжения должны быть указаны в технических условиях на конкретные типы СНЭЭ" по причине возможности применения СНЭЭ в сетях, характеризующихся разным уровнем требований по допустимому уровню гармонических составляющих;

- в 6.4.7.2 указано, что характеристика способности поддержания рабочего режима при падении напряжения сети, используемая в качестве характеристики временных провалов напряжения, должна быть указана в технических условиях на конкретные типы СНЭЭ по причине возможности применения СНЭЭ в сетях с разными требованиями к временным провалам напряжения;

- изменен термин, используемый в 6.4.8, с "доступной энергии" на "доступную энергию при нормированной мощности" для приведения в соответствие с ГОСТ Р 58092.1;

- в 6.4.9 требование к проведению испытания возложено на поставщика и заказчика, т.к. СНЭЭ не внесены в перечень продукции, подлежащей обязательному подтверждению соответствия в части электромагнитной совместимости;

- примечания в A.2.2 объединены в одно;

- изменена библиография в соответствии с требованиями ГОСТ Р 1.5-2012 (подраздел 4.4.3).

1 Область применения


Настоящий стандарт распространяется на системы накопления электрической энергии (СНЭЭ) и устанавливает перечень их основных параметров, влияющих на характеристики СНЭЭ, и методы испытаний для определения величин этих параметров.

Для СНЭЭ, предназначенных для работы в составе Единой энергетической системы России и технологически изолированных территориальных электроэнергетических систем и относящихся к объектам диспетчеризации, могут быть установлены дополнительные параметры и на стадии технологического проектирования предъявлены соответствующие требования, обеспечивающие совместимость с требованиями к объектам электроэнергетики и энергопринимающим установкам потребителей электрической энергии, функционирующим в составе Единой энергетической системы России и технологически изолированных территориальных электроэнергетических систем в соответствии с актуальными нормами и правилами, и которые должны быть согласованы с субъектом оперативно-диспетчерского управления соответствующего уровня. Установление дополнительных параметров должно быть сопровождено установлением методов испытаний для определения их величин.

2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 15150-1969 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 15543.1-1989 Изделия электротехнические и другие технические изделия. Общие требования в части стойкости к климатическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009) Напряжения стандартные

ГОСТ 30804.4.7-2013** (IEC 61000-4-7:2009) Совместимость технических средств электромагнитная. Общее руководство по средствам измерений и измерениям гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и подключаемых к ним технических средств

ГОСТ 30804.6.1-2013 (IEC 61000-6-1:2005) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электромагнитным помехам технических средств, применяемых в жилых, коммерческих зонах и производственных зонах с малым энергопотреблением. Требования и методы испытаний

ГОСТ 30804.6.2-2013 (IEC 61000-6-2:2005) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электромагнитным помехам технических средств, применяемых в промышленных зонах. Требования и методы испытаний

ГОСТ 32144-2013 (EN 50160:2010) Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения

ГОСТ IEC 61000-6-5-2017 (IEC 61000-6-5:2015) Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 6-5. Общие стандарты. Помехоустойчивость оборудования, используемого в обстановке электростанции и подстанции

ГОСТ Р 50571.16-2007** (IEC 60364-6:2006) Электроустановки низковольтные. Часть 6. Испытания

ГОСТ Р 51317.6.5-2006 (IEC 61000-6-5:2001) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электромагнитным помехам технических средств, применяемых на электростанциях и подстанциях. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 54418.21-2011** (IEC 61400-21:2008) Возобновляемая энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 21. Измерение и оценка характеристик, связанных с качеством электрической энергии ветроэнергетических установок, подключенных к электрическим сетям

ГОСТ Р 57382-2017 Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Электроэнергетические системы. Стандартный ряд номинальных и наибольших рабочих напряжений

ГОСТ Р 58092.1-2018** (IEC 62933-1:2018) Системы накопления электрической энергии. Часть 1. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения, сокращения и обозначения

3.1 Термины и определения


В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 58092.1, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 смещение пиков нагрузок (peak shifting): Приложение СНЭЭ, состоящее в поглощении из сети и отдаче в сеть энергии для смещения максимального среднесуточного значения мощности, потребляемой нагрузкой из сети, с часов высокого энергопотребления в часы низкого энергопотребления.

3.1.2 срезание пиков нагрузок (peak shaving): Приложение СНЭЭ, состоящее в отдаче в сеть энергии для покрытия пика спроса.

3.2 Сокращения


В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

СВНЭ (CAES) - накопитель энергии на основе сжатого воздуха;

АВ (CB) - автоматический выключатель;

ДСК (DLC) - двойнослойный конденсатор;

НЭЭ (EES) - накопитель электрической энергии;

КНЭ (FES) - кинетический накопитель энергии;

NaS - натрий-серный аккумулятор;

NiCd - никель-кадмиевый аккумулятор;

NiMH - никель-металлгидридный аккумулятор;

ГАНЭ (PHS) - гидроаккумулирующий накопитель энергии;

ТПН (POC) - точка подключения (СНЭЭ);

СПИНЭ (SMES) - сверхпроводящий индуктивный накопитель энергии;

СПГ (SNG) - синтетический природный газ;

СЗ (SOC) - степень заряженности;

ГНЭ - гравитационный накопитель энергии;

СНЭЭ (EESS) - система накопления электрической энергии.

3.3 Обозначения


В настоящем стандарте приняты следующие обозначения:

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - эффективность заряда-разряда;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - полная энергия, отданная СНЭЭ, измеренная в основной ТПН;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - полная энергия, поглощенная СНЭЭ, измеренная в основной ТПН;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - потребление энергии вспомогательной подсистемой, измеренное во вспомогательной ТПН во время отдачи энергии;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - потребление энергии вспомогательной подсистемой, измеренное во вспомогательной ТПН во время поглощения энергии;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - скорость изменения выходной переменной;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - время отклика на единичное ступенчатое возмущение;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - активная мощность;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - реактивная мощность;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - полная мощность;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - напряжение;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - ток;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - мощность потребления вспомогательной подсистемы.

4 Классификация СНЭЭ

4.1 Общие положения


Для классификации СНЭЭ широко применяют подход, основанный на форме энергии, используемой в подсистеме накопления. Пример классификации СНЭЭ в зависимости от формы энергии, используемой в подсистеме накопления, приведен на рисунке 1. СНЭЭ разделяют на механические, электрохимические, химические, электрические и тепловые системы накопления энергии.

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание

Рисунок 1 - Пример классификации СНЭЭ


4.2 Классификация приложений СНЭЭ


Приложения и использование СНЭЭ зависят от ее назначения и места установки. Приложения СНЭЭ можно разделить на три класса. В таблице 1 представлены семь типичных приложений трех классов:

- A - СНЭЭ обеспечивает поглощение или отдачу требуемой мощности в течение непродолжительного рабочего цикла (например, заряд и разряд СНЭЭ менее чем за 1 ч);

- B - СНЭЭ обеспечивает поглощение или отдачу требуемой мощности в течение длительного рабочего цикла (например, заряд и разряд СНЭЭ более чем за 1 ч);

- C - СНЭЭ обеспечивает отдачу электрической мощности переменного тока в энергосистему во время аварийного режима при отсутствии внешнего источника питания.

Одна и та же СНЭЭ может использоваться в комбинации приложений разных классов.

Таблица 1 - Пример классификации приложений СНЭЭ

Классификация

Класс A

Класс B

Класс C

Типичные приложения

Регулирование частоты сети

Компенсация колебаний мощности

Регулирование напряжения в узлах

Смягчение последствий снижения качества питания

Компенсация реактивной мощности

Срезание или смещение пиков нагрузок

Бесперебойное питание


4.3 Приложения СНЭЭ класса А

4.3.1 Регулирование частоты сети

СНЭЭ участвует в регулировании частоты электрического тока в энергосистеме при помощи отдачи и/или поглощения активной мощности.

4.3.2 Компенсация колебаний мощности

СНЭЭ стабилизирует колебания генерируемой мощности и мощности нагрузки.

4.3.3 Регулирование напряжения в узлах

СНЭЭ обеспечивает регулирование напряжения в узлах энергосистемы посредством изменения реактивной и активной мощностей.

4.3.4 Смягчение последствий снижения качества питания

СНЭЭ смягчает наведенные помехи в энергосистеме, такие как кратковременные прерывания, провалы напряжения, выбросы напряжения, гармоники напряжения и тока, переходные перенапряжения, быстрые изменения напряжения, при помощи реактивной или активной мощности.

4.3.5 Компенсация реактивной мощности

СНЭЭ участвует в регулировании реактивной мощности в определенной области регулирования энергосистемы.

4.4 Приложения СНЭЭ класса B - срезание/смещение пиков нагрузок


СНЭЭ отдает накопленную энергию в период пикового потребления мощности нагрузкой или поглощает избыток вырабатываемой источниками энергии. СНЭЭ, выполняющая это приложение, способствует повышению эффективности электрических станций и электрических сетей.

4.5 Приложение СНЭЭ класса C - бесперебойное питание


СНЭЭ отдает в электрическую сеть, технологически не связанную с Единой энергетической системой России и изолированными территориальными электроэнергетическими системами или выделенную на изолированную работу часть этих систем, мощность переменного тока, необходимую для работы ответственных систем в течение требуемого периода времени, в соответствии с технической спецификацией на систему. Таким образом, применение СНЭЭ может снизить риск массовых отключений.

5 Параметры СНЭЭ

5.1 Общие положения

5.1.1 Параметры СНЭЭ

Для определения возможностей и характеристик СНЭЭ производитель должен указывать следующие основные параметры системы:

- номинальная энергоемкость, Вт·ч;

- диаграмма мощности, Вт, вар, В·А;

- эффективность заряда-разряда, %;

- расчетный срок службы (годы, рабочие циклы);

- отклик системы (время отклика на единичное ступенчатое возмущение, с; скорость изменения выходной переменной, Вт/с);

- мощность потребления вспомогательной подсистемы, Вт;

- саморазряд, Вт·ч/ч;

- нормированный диапазон напряжений, В;

- нормированный диапазон частот, Гц.

Все параметры, указанные в настоящем стандарте, измеряют или рассчитывают в ТПН.

5.1.2 Условия эксплуатации

СНЭЭ должны быть устойчивыми к воздействию климатических факторов внешней среды и изготавливаться в климатических исполнениях и категориях размещения по ГОСТ 15150. Значения климатических факторов - по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1.

5.1.3 Условия проведения испытаний

Испытания СНЭЭ проводят в нормальных климатических условиях испытаний, установленных ГОСТ 15150.

В случае поставки на экспорт допускается испытывать СНЭЭ при стандартных условиях испытаний в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2 - Стандартные условия испытаний СНЭЭ на экспорт

Параметр

Значение

Температура окружающего воздуха, °С

25

Высота установки над уровнем моря, м

До 1000

Относительная влажность, %, не более

95, без конденсации влаги

5.1.4 Типовая архитектура

Типовая архитектура СНЭЭ показана на рисунке 2. Граница между СНЭЭ и энергосистемой определена как ТПН.

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание

Рисунок 2 - Типовая архитектура СНЭЭ


Типовая архитектура СНЭЭ, питание к вспомогательной системе которой подводится от другого внешнего присоединения, показана на рисунке 3.

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание

Рисунок 3 - Типовая архитектура СНЭЭ со вспомогательной ТПН


5.2 Перечень параметров СНЭЭ

5.2.1 Номинальная энергоемкость

Номинальная энергоемкость - энергия, которую СНЭЭ может отдать в ТПН в условиях проведения испытаний по 5.1.3. Энергоемкость оценивают с учетом потерь энергии, включая потери на преобразование и затраты энергии, используемой вспомогательной подсистемой, и определяют как произведение нормированной выходной мощности на длительность времени отдачи данной нормированной мощности.

5.2.2 Входная и выходная мощности

5.2.2.1 Общие положения

Входная и выходная мощности СНЭЭ - величины мощностей, которые она может поглощать или отдавать в течение определенного времени в ТПН в условиях эксплуатации в соответствии с 5.1.2. Значения нормированной входной и выходной мощностей указывают вместе с длительностью поглощения или отдачи мощности.

Входная и выходная мощности могут быть активными (P), реактивными (Q) и полными (S) мощностями. В зависимости от вида приложений СНЭЭ указывают требуемые из этих трех параметров.

5.2.2.2 Активная входная мощность

Нормированная активная входная мощность СНЭЭ - это максимальная постоянная мощность в ТПН, которая может быть поглощена системой в течение определенного периода времени, начиная с минимальной СЗ. Направление потока активной входной мощности принимают отрицательным в соответствии с ГОСТ Р 58092.1 (см. рисунок 4).

Нормированная активная выходная мощность СНЭЭ - это максимальная постоянная мощность в ТПН, которая может быть отдана системой в течение определенного периода времени, начиная с полностью заряженного состояния. Направление потока активной выходной мощности принимают положительным в соответствии с ГОСТ Р 58092.1 (см. рисунок 4).

В зависимости от вида приложения СНЭЭ (см. таблицу 1) задают разные диаграммы мощностей и определяют показатели входной и выходной мощностей, а также время, в течение которого СНЭЭ должна быть способна поглощать или отдавать постоянную мощность.

Для конкретных приложений могут дополнительно устанавливаться требования к рабочим параметрам входной и выходной мощностей. Примером могут служить кратковременные входная и выходная мощности. Кратковременная входная и выходная мощность - максимальная мощность в ТПН, которая может быть поглощена или, соответственно, отдана СНЭЭ в течение определенного периода времени (как правило, менее 5 мин). Конкретные условия, такие как длительность обеспечения кратковременных входной и выходной мощностей, определяют, как правило, по соглашению между поставщиком и заказчиком системы.

5.2.2.3 Реактивная мощность

Нормированная реактивная мощность СНЭЭ - это максимальная постоянная реактивная мощность в ТПН, которая может быть непрерывно отдана или поглощена системой.

Направление потока реактивной мощности определяют в соответствии с ГОСТ Р 58092.1 (см. рисунок 4).

5.2.2.4 Полная мощность

Полная мощность СНЭЭ - это векторная сумма активной и реактивной мощностей системы в ТПН.

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание

Рисунок 4 - Правило определения направления потоков активной и реактивной мощностей


Примечание - На рисунке 4 приведены правила определения направления потоков активной и реактивной мощностей. Диаграммы мощности представлены для случаев равенства входной и выходной мощностей.

5.2.3 Эффективность заряда-разряда

Эффективность заряда-разряда СНЭЭ - это отношение полной выходной энергии к полной входной энергии в течение одного цикла заряда-разряда системы при нормированных входной и выходной мощностях. Эффективность заряда-разряда следует вычислять как энергоэффективность в цикле заряда от полностью разряженного состояния до полностью заряженного, с последующим разрядом до полностью разряженного состояния. Эффективность заряда-разряда зависит от фактической энергоемкости, нормированных активных входной и выходной мощностей, мощности потребления вспомогательной подсистемы, а также от условий проведения испытаний по 5.1.3.

Для СНЭЭ с архитектурой, приведенной на рисунке 2, эффективность заряда-разряда ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание рассчитывают по формуле

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание. (1)


Для СНЭЭ с архитектурой, приведенной на рисунке 3, эффективность заряда-разряда ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание рассчитывают по формуле

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание, (2)


где ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - полная выходная энергия, измеренная в основной ТПН, с учетом потерь энергии, включая потери на преобразование и потери энергии, используемой вспомогательной подсистемой, как показано на рисунке 2;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - полная входная энергия, измеренная в основной ТПН;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - потребление энергии вспомогательной подсистемой, измеренное во вспомогательной ТПН во время отдачи энергии, как показано на рисунке 3;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - потребление энергии вспомогательной подсистемой, измеренное во вспомогательной ТПН во время поглощения энергии, как показано на рисунке 3.

5.2.4 Расчетный срок службы

Расчетный срок службы СНЭЭ - момент времени, в который происходит ухудшение любого из нижеперечисленных параметров до уровней, установленных в технических условиях конкретной системы в качестве значения показателей в конце срока службы:

- фактическая энергоемкость при нормированной мощности;

- входная и выходная мощности во время заряда и разряда системы в течение определенного периода времени;

- отклик системы.

Характеристики ухудшения параметров вследствие старения или циклов заряда и разряда рассматривают как одни из важнейших рабочих характеристик для вычисления расчетного срока службы СНЭЭ. Для обеспечения требуемого срока службы СНЭЭ при расчете начальной фактической энергоемкости на стадии проектирования необходимо учитывать снижение энергоемкости в зависимости от вида приложения и условий эксплуатации.

Примечание - В отдельных случаях в качестве нормированных могут приниматься значения показателей в конце срока службы.

5.2.5 Отклик системы

5.2.5.1 Время отклика СНЭЭ на единичное ступенчатое возмущение - период времени между моментом ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание, когда система, находящаяся в состоянии ожидания, получает уставку (или когда параметр энергосистемы изменяется достаточно для вызова отклика системы) и моментом ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание, когда активная мощность СНЭЭ в ТПН достигает значения в пределах 2% от значения уставки (см. рисунок 5). Точное определение момента ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание должно быть согласовано между поставщиком и заказчиком системы. Типовой уставкой для определения времени отклика на единичное ступенчатое возмущение является значение нормированной входной или выходной мощности.

Если для системы установлено значение нормированной реактивной мощности, то время отклика на единичное ступенчатое возмущение также определяют при:

- нормированной входной или выходной реактивной мощности;

- нормированной входной или выходной полной мощности (при разных соотношениях активной и реактивной мощностей);

- других уставках по мощности ниже нормированной.

5.2.5.2 Скорость изменения выходной переменной СНЭЭ - средняя скорость изменения активной мощности в единицу времени между моментами времени ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание и ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание (см. рисунок 5), ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание, Вт/с, которую определяют по формуле

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание, (3)


где ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - момент времени, в который активная мощность в ТПН становится выше значения 10% уставки;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - момент времени, в который активная мощность в ТПН становится выше значения 90% уставки.

Типовыми уставками для определения скорости изменения выходной переменной являются нормированные входная и выходная мощности соответственно. В случае если для определения скорости изменения выходной переменной требуется рассмотрение нелинейных характеристик или переходных процессов во время смены режима, например заряд-разряд-заряд, определение скорости изменения выходной переменной должно быть согласовано между поставщиком и заказчиком системы.

Если для системы установлено значение нормированной реактивной мощности, то скорость изменения выходной переменной также определяют при:

- нормированной входной или выходной реактивной мощности;

- нормированной входной или выходной полной мощности (при разных соотношениях активной и реактивной мощностей);

- других уставках по мощности ниже нормированной.

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание

Рисунок 5 - Время отклика на единичное ступенчатое возмущение и скорость изменения выходной переменной СНЭЭ

5.2.6 Мощность потребления вспомогательной подсистемы

Мощность потребления вспомогательной подсистемы СНЭЭ - это мощность, необходимая для работы вспомогательной подсистемы, которую измеряют или оценивают с учетом параметров подсистемы преобразования энергии для следующих пяти случаев:

a) активная мощность 0 Вт, реактивная мощность 0 вар;

b) нормированная активная выходная мощность;

c) нормированная активная входная мощность;

d) нормированная реактивная выходная мощность (если для системы установлено нормированное значение реактивной мощности);

e) нормированная реактивная входная мощность (если для системы установлено нормированное значение реактивной мощности).

В случае если вспомогательная подсистема подключена к вспомогательной ТПН, мощность потребления вспомогательной подсистемы измеряют как входную мощность во вспомогательной ТПН.

Мощность потребления вспомогательной подсистемы определяют в условиях проведения испытаний по 5.1.3.

5.2.7 Саморазряд

Саморазряд СНЭЭ - это потери энергии системы в остановленном состоянии за стандартный период времени. Стандартные периоды измерения саморазряда СНЭЭ составляют 1 ч, 1 сут или 1 нед. Потребление энергии вспомогательной подсистемой не учитывают.

5.2.8 Нормированный диапазон напряжений

Нормированный диапазон напряжений СНЭЭ - это диапазон значений напряжения в ТПН, в котором система должна оставаться подключенной к сети.

Примечание - Для обеспечения функциональности верхний (нижний) предел нормированного диапазона напряжений СНЭЭ должен быть выше наибольшего (ниже наименьшего) напряжения сети соответствующего номинального напряжения по ГОСТ 29322 с учетом отклонений напряжения от номинального по ГОСТ 32144.

Номинальное напряжение СНЭЭ находится между нижним (ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание) и верхним (ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание) пределами нормированного диапазона напряжений.

Примечание - Значения номинальных и наибольших рабочих напряжений СНЭЭ, функционирующих в Единой энергетической системе России и технологически изолированных территориальных электроэнергетических системах, должны соответствовать ГОСТ Р 57382.

5.2.9 Нормированный диапазон частот

Нормированный диапазон частот СНЭЭ - диапазон значений частоты в ТПН, в котором система должна оставаться подключенной к сети.

Примечание - Работа СНЭЭ, функционирующих в составе энергосистемы, должно обеспечиваться в диапазонах частот электрического тока, установленных пунктом 110 правил [1] для генерирующего оборудования электрических станций.

Номинальная частота СНЭЭ находится между нижним (ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание) и верхним (ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание) пределами нормированного диапазона частот.

6 Виды и методы испытаний

6.1 Общие положения


В настоящем разделе определены виды испытаний и методы для определения рабочих характеристик СНЭЭ на соответствие требованиям по безопасности, надежности, рабочим характеристикам, функциональности и взаимосвязи систем.

В подразделе 6.2 установлены виды и методы испытаний для определения параметров установок, которым подвергают каждую СНЭЭ.

В подразделе 6.3 установлены виды и методы испытаний для определения рабочих характеристик СНЭЭ, которые относятся к разным классам приложений.

В подразделе 6.4 установлены виды и методы испытаний системы при вводе в эксплуатацию, проводимые для подтверждения соответствия СНЭЭ, которые следует проводить в дополнение к испытаниям по определению параметров установок и рабочих характеристик. По требованию заказчика могут быть проведены также дополнительные испытания в части подтверждения заявляемых характеристик и влияния функционирования СНЭЭ в различных режимах работы на режимы работы энергосистемы.

Характеристики и рабочие параметры СНЭЭ измеряют и определяют в ТПН.

В случае если СНЭЭ физически невозможно испытать целиком, выполнение испытаний подтверждают результатами испытаний, выполненными на всех ее модулях. В этом случае схема проведения, условия и методы испытаний для каждого модуля СНЭЭ должны соответствовать методам испытаний СНЭЭ целиком, если иное не установлено для конкретных видов испытаний.

Если по условиям работы энергосистемы или наличия доступной мощности непосредственно провести испытания СНЭЭ, подключенной к сети, невозможно, по соглашению между поставщиком и заказчиком системы допускается выполнять испытания на модели энергосистемы или при помощи испытательной установки методом взаимной нагрузки (см. приложение C). Испытания на модели энергосистемы допустимо выполнять только в случае, если на ней подтверждена воспроизводимость параметров энергосистемы.

6.2 Испытания для определения значений параметров установок

6.2.1 Испытание для определения фактической энергоемкости

Фактическую энергоемкость СНЭЭ определяют при нормированной мощности в условиях проведения испытаний по 5.1.3 и при кратковременной входной мощности, если определение данного параметра необходимо, а также при других значениях мощностей, отличных от нормированных. Энергоемкость определяют как произведение нормированной выходной мощности на длительность отдачи этой нормированной мощности. Значения выходной мощности СНЭЭ измеряют в ТПН при помощи откалиброванных ваттметров. Испытание выполняют в последовательности, изложенной ниже. Фактическую энергоемкость в зависимости от архитектуры рассчитывают по формуле (4) или (5), после чего сравнивают полученное значение со значением номинальной энергоемкости.

a) СНЭЭ разряжают до полностью разряженного состояния в соответствии с техническими условиями и руководством по эксплуатации на конкретную СНЭЭ;

b) СНЭЭ заряжают до полностью заряженного состояния при нормированной входной мощности в соответствии с техническими условиями и руководством по эксплуатации на конкретную СНЭЭ;

c) СНЭЭ разряжают до полностью разряженного состояния при нормированной выходной мощности в соответствии с техническими условиями и руководством по эксплуатации на конкретную СНЭЭ (включая необходимые паузы между поглощением и отдачей мощности). Во время разряда измеряют и регистрируют постоянную выходную мощность, длительность ее отдачи и потребление энергии вспомогательной подсистемой. Фактическую энергоемкость ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание, Вт·ч, для СНЭЭ с архитектурой по рисунку 2 рассчитывают следующим образом:

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание, (4)


где ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - активная выходная мощность в момент времени ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание, измеренная в ТПН, Вт;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - шаг дискретизации измерений по времени, ч;

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание - время разряда, ч.

Фактическую энергоемкость ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание, Вт·ч, для СНЭЭ с архитектурой по рисунку 3 рассчитывают следующим образом:

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание. (5)


Примечание - Фактическая энергоемкость СНЭЭ, измеренная при приемо-сдаточных испытаниях, должна быть не менее номинальной.

6.2.2 Испытания для определения диаграммы мощности

6.2.2.1 Испытания при нормированных входной и выходной мощностях СНЭЭ выполняют для подтверждения того, что СНЭЭ может поглощать или, соответственно, отдавать нормированную постоянную мощность в ТПН в течение определенного времени. Эти испытания проводят в соответствии с порядком испытания для определения фактической энергоемкости по 6.2.1, как указано ниже, а также в случае необходимости при других уровнях доступной энергии. Отклонения всех измерений входной и выходной мощностей должны находиться в пределах ±2% от нормированной мощности.

6.2.2.2 Испытание при активной мощности

a) Испытание при активной входной мощности

Должно быть подтверждено, что СНЭЭ способна поглощать (использовать для заряда) постоянную мощность в течение определенного периода времени в соответствии с методом, изложенным ниже. При проведении этого испытания в качестве значения постоянной мощности следует использовать значение нормированной входной активной мощности СНЭЭ.

1) на шаге b) испытания для определения фактической энергоемкости по 6.2.1 СНЭЭ заряжают при нормированной мощности;

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу spp@kodeks.ru

ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание

Название документа: ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (МЭК 62933-2-1:2017) Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание

Номер документа: 58092.2.1-2020

Вид документа: ГОСТ Р

Принявший орган: Росстандарт

Статус: Действующий

Опубликован: Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2020
Дата принятия: 11 июня 2020

Дата начала действия: 01 ноября 2020