ГОСТ Р 58092.3.1-2020 (IEC TS 62933-3-1:2018). Национальный стандарт Российской Федерации. Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Проектирование и оценка рабочих параметров. Общие требования

5.4 Основные электрические параметры СНЭЭ

 

5.4.1 Общие положения

На этапе проектирования СНЭЭ должны быть учтены требования к ТПН и требования заказчика. В ходе проектирования необходимо сосредоточить внимание на рабочих характеристиках из спецификации и сопутствующей информации, обеспечивая согласованную работу всех подсистем и/или оборудования, предоставленного различными поставщиками (см. таблицу 1). При этом следует также рассмотреть вопрос об ухудшении рабочих характеристик СНЭЭ вследствие старения.

 

Таблица 1

 

Параметры, требующие особого

внимания на этапе проектирования

 

Рабочая характеристика	Контролируемый параметр
Энергоемкость	Значения нормированной энергоемкости для обеспечения расчетного срока службы Требуемые значения энергоемкости для определенного приложения
Мощность	Нормированная входная и выходная мощность Нормированная мощность при наличии подключения к сети и при его отсутствии Кратковременная мощность
Эффективность заряда-разряда	Эффективность заряда-разряда Эффективность заряда-разряда рабочего цикла для определенного приложения Энергопотребление вспомогательной подсистемой и подсистемой контроля и управления, а также внутренние потери Потери энергии вследствие собственного потребления или саморазряда
Значения показателей в конце срока службы	Конструкция системы и план технического обслуживания, обеспечивающие соответствие требуемым рабочим характеристикам на конец срока службы
Время отклика	Требуемое время отклика (для автономной работы, режима следования за нагрузкой, работы по графику и дистанционного диспетчерского управления) Требуемое время отклика для запуска из режима ожидания Время отклика для переключения из режима отбора активной мощности в режим отдачи активной мощности

 

Следует учитывать ограничения по мощности, доступной энергии, внешним условиям и другим внутренним/внешним факторам.

Подключаемые к электрической сети СНЭЭ должны соответствовать техническим требованиям на протяжении всего срока их службы, с учетом условий эксплуатации, по типовому рабочему графику (см. ГОСТ Р 58092.1), условий окружающей среды, периодичности технического обслуживания и т.д.

5.4.2 Входная и выходная мощность

В соответствии с назначением СНЭЭ должна быть выбрана нормированная активная входная и выходная мощность, которые должны быть обеспечены до конца срока службы.

Значения нормированных активной входной и выходной мощности следует определять в основной ТПН. Они должны соответствовать значениям нормированной активной мощности при заряде и нормированной активной мощности при разряде, определение которых дано в ГОСТ Р 58092.1. Значения кратковременные входной и выходной мощности должны быть равны значениям кратковременной мощности при заряде и кратковременной мощности отдачи энергии, определенным в ГОСТ Р 58092.1.

На этапе проектирования должны быть рассмотрены вопросы выбора подсистемы преобразования энергии и подсистемы накопления СНЭЭ и их технические характеристики.

Примечание - Нормированная входная и выходная мощность СНЭЭ могут не совпадать.

 

5.4.3 Нормированная энергоемкость

Подсистема накопления СНЭЭ должна быть рассчитана надлежащим образом на этапе проектирования для обеспечения требуемой нормированной энергоемкости и требуемых значений активной входной и выходной мощности в основной ТПН в течение заданного периода времени.

Нормированная энергоемкость должна соответствовать значению в конце срока службы, учитывая наихудшие режимы работы [например, снижение эффективности (деградации) из-за высоких или низких рабочих температур].

Продолжительность работы при выдаче нормированной активной выходной мощности должна соответствовать минимальному времени, в течение которого СНЭЭ способна непрерывно отдавать нормированную активную выходную мощность, измеряемую в основной ТПН, начиная с состояния максимальной степени заряженности (СЗ) до состояния минимальной СЗ. Продолжительность отдачи нормированной активной мощности должна быть рассчитана на конец срока службы.

Нормированную выходную энергоемкость получают путем умножения нормированной активной выходной мощности на продолжительность выдачи нормированной активной мощности. Таким образом, нормированная выходная энергоемкость равна нормированной энергоемкости, определение которой дано в ГОСТ Р 58092.1. При этом СНЭЭ должна обеспечить нормированное значение выходной мощности в основной ТПН в течение определенного периода времени в конце срока службы.

Продолжительность работы при отборе нормированной активной входной мощности должна соответствовать минимальному времени, в течение которого СНЭЭ способна непрерывно поглощать нормированную активную мощность, измеряемую в основной точке подключения, начиная с состояния минимальной СЗ до состояния максимальной СЗ. Продолжительность отбора нормированной активной входной мощности должна быть рассчитана на конец срока службы.

Нормированную входную энергоемкость получают путем умножения нормированной активной входной мощности на продолжительность отбора нормированной активной мощности.

Параметры времени отклика необходимо измерять, начиная с момента получения СНЭЭ сигнала на выполнение команды или с момента обнаружения изменений в определенном параметре энергосистемы и до момента достижения в системе указанных параметров отклика.

5.4.4 Энергопотребление вспомогательной подсистемы

На этапе проектирования необходимо учитывать энергопотребление вспомогательной подсистемой СНЭЭ.

Примечание - Пояснения относительно энергопотребления вспомогательной подсистемой приведены в ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (пункт 5.2.6).

 

5.4.5 Саморазряд

Саморазряд описан в ГОСТ Р 58092.1 и ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (пункт 5.2.7).

5.4.6 Эффективность заряда-разряда

При расчете эффективности цикла заряда-разряда должно быть учтено энергопотребление вспомогательной подсистемой.

Примечания

1 Пояснения относительно эффективности цикла заряда-разряда приведены в ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (пункт 5.2.3).

2 Термины рабочий цикл и эффективность заряда-разряда рабочего цикла определены в ГОСТ Р 58092.1. Изготовитель (поставщик) СНЭЭ на этапе проектирования должен указать времена простоя, необходимые для выполнения рабочего цикла, определенного пользователем, во время эксплуатации системы.

 

5.4.7 Эффективность заряда-разряда рабочего цикла

Сведения о рабочем цикле и эффективности заряда-разряда рабочего цикла приведены в ГОСТ Р 58092.2.1-2020 (приложение A).

5.4.8 Время восстановления

На этапе проектирования необходимо учитывать время, необходимое для восстановления СНЭЭ до состояния, когда она будет способна выполнять следующий рабочий цикл.

5.4.9 Значения показателей в конце срока службы

На этапе проектирования должен быть указан расчетный срок службы. По истечении срока службы параметры СНЭЭ могут не соответствовать значениям показателей в конце срока службы. Признаками этого могут служить:

- фактические значения входной и выходной энергоемкости СНЭЭ ниже значений, установленных для момента окончания срока службы;

- значения входной и выходной мощности во время процесса заряда и разряда системы ниже значений, определенных для момента окончания срока службы;

- эффективность заряда-разряда ниже величин, установленных для момента окончания срока службы;

- время отклика выше значений, определенных для момента окончания срока службы.

С точки зрения срока службы рабочие характеристики можно разделить на два типа в зависимости от характера ухудшения характеристик, как показано на рисунке 3:

a) рабочие параметры, ухудшающиеся с течением времени, например фактическая энергоемкость и эффективность заряда-разряда;

b) рабочие параметры, незначительно ухудшающиеся с течением времени, например входная и выходная мощность.

 

 

Рисунок 3 - Ухудшение отдельных рабочих

параметров СНЭЭ с течением времени

 

Ухудшение рабочих параметров СНЭЭ обычно происходит вследствие старения или выполнения циклов заряда-разряда, а также из-за некоторых типов повреждений. Если сниженные рабочие характеристики СНЭЭ можно восстановить в результате технического обслуживания или ремонта, то считается, что срок службы СНЭЭ еще не истек.

Примечание - Если замена запасных частей системы не выполнена должным образом или интервалы технического обслуживания не соблюдены, срок службы такой системы может снизиться.

 

Влияние обычных факторов, которые должны быть учтены при расчете срока службы СНЭЭ, показано на рисунке 4. При определении расчетного срока службы СНЭЭ необходимо учитывать как ухудшение рабочих характеристик, так и план технического обслуживания. Срок службы должен быть согласован между заказчиком и изготовителем (поставщиком) СНЭЭ.

 

 

Рисунок 4 - Факторы, учитываемые при определении

расчетного срока службы СНЭЭ