ГОСТ Р МЭК 62924-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Транспорт железнодорожный. Установки стационарные. Стационарная система накопления энергии для систем электротяги постоянного тока
7 Требования к рабочим характеристикам и маркировке
7.1 Общие требования
7.1.1 Нормируемые величины
7.1.1.1 Общие положения
Нормируемые величины СНЭ - это величины, значения которых должны быть установлены при проектировании СНЭ для обеспечения требуемых выходных параметров при работе в установленных условиях эксплуатации без превышения каких-либо имеющихся предельных значений (в том числе по всем используемым частям) и без повреждений.
Если не указано иное, все нормированные значения должны быть указаны на информационной табличке в соответствии с 7.6.
Параметры, установленные в 7.1.1.2 - 7.1.1.10, применяют также к СНЭ без ППЭ. Для их достижения не всегда необходимы функции управления, реализуемые ППЭ.
7.1.1.2 Номинальное напряжение
Номинальное напряжение СНЭ должно соответствовать Umax1 в соответствии с МЭК 60850. Если в качестве номинального напряжения СНЭ необходимо выбрать любое другое значение для оптимизации энергоемкости, детали должны быть обсуждены и согласованы между потребителем и изготовителем.
7.1.1.3 Нормированный ток заряда
Нормированный ток заряда определяют как максимальный ток заряда СНЭ при нормальных условиях эксплуатации.
7.1.1.4 Нормированный ток разряда
Нормированный ток разряда определяют как максимальный ток разряда СНЭ при нормальных условиях эксплуатации.
7.1.1.5 Нормированная мощность заряда
Нормированную мощность заряда определяют как произведение номинального напряжения СНЭ, установленного в 7.1.1.2, и нормированного тока заряда СНЭ, установленного в 7.1.1.3.
7.1.1.6 Нормированная разрядная мощность
Нормированную разрядную мощность определяют как произведение номинального напряжения СНЭ, установленного в 7.1.1.2, и нормированного тока разряда СНЭ, установленного в 7.1.1.4.
7.1.1.7 Рабочий цикл
Для СНЭ должен быть установлен требуемый рабочий цикл, на основе которого должны выполняться операции заряда и разряда. Рабочий цикл должен быть согласован между потребителем и изготовителем. Примеры рабочих циклов приведены в приложении C.
7.1.1.8 Нормированная емкость/энергоемкость
Нормированная емкость или нормированная энергоемкость определены в 3.1.20 или 3.1.23. Это доступная емкость или энергоемкость, измеренная в соответствии с нормированными условиями, установленными в соответствующих стандартах.
Нормированная емкость или нормированная энергия должна быть указана вместе с нормированной мощностью заряда/разряда СНЭ.
7.1.1.9 Доступная для использования зарядная/разрядная емкость/энергоемкость
Понятия доступная для использования емкость заряда/разряда или доступная для использования энергоемкость заряда/разряда определены в 3.1.21 или 3.1.24. Они представляют собой доступную для использования часть нормированной емкости/энергоемкости в определенном диапазоне СЗ/СЭ или напряжения. Максимальные и минимальные пределы диапазонов - это параметры, как правило, устанавливаемые потребителем или изготовителем.
Доступная для использования емкость или доступная для использования энергоемкость должна быть указана вместе с нормированной мощностью заряда/разряда СНЭ.
7.1.1.10 Скорость обмена энергией
Скорость обмена энергией, как правило, выражаемую в кВт·ч/ч, определяют как значение максимальной энергии, которая может быть накоплена в СНЭ в течение определенного периода времени при нормированных условиях (формула 1). Этот параметр используют для демонстрации или оценки фактической способности СНЭ обмениваться энергией от/к СТЖЭ.
(1)
где PC(t) - мощность заряда СНЭ в момент времени t при нормированных условиях;
T - период времени, определенный для интегрирования.
Примечание - Если мощность разряда СНЭ в момент t при нормированных условиях PD(t) > 0, то PC(t) = 0.
Если иное не указано в соглашении между потребителем и изготовителем, продолжительность периода времени T должна составлять 1 ч.
Изготовитель должен указать рабочий цикл, который использован для оценки по формуле (1).
7.1.2 Способность выполнять заданный рабочий цикл
На протяжении работы СНЭ в условиях установленного рабочего цикла, любые пределы значений параметров, установленные в спецификации, включая пределы для используемых частей, не должны превышаться и не должно происходить никаких повреждений.
Примечание - Методы испытаний на способность выполнения рабочего цикла установлены в 8.2.7 и 8.2.9.
7.1.3 Способность выдерживать кратковременный ток
Изготовитель должен описать способность СНЭ выдерживать кратковременный ток.
Если между потребителем и изготовителем не согласовано иное, изготовитель должен описать способность выдерживать кратковременный ток для следующих условий короткого замыкания на основе требований пункта 6.7.2.4 МЭК 62590:2010:
- после нормальной работы;
- на период короткого замыкания 0,15 с;
- с коэффициентом 1,6 между установившимся током короткого замыкания и ударным током короткого замыкания.
Примечание - Для расчета тока короткого замыкания используют приложение A МЭК 62589:2010.
Требование выдерживать кратковременный ток не устанавливают для управляемых ППЭ, имеющих характеристику, ограниченную по току. Такие ППЭ должны быть снабжены устройством защиты, способным обнаруживать состояние короткого замыкания в системе переключателей или системе питающей линии ЖТС, которое может не обнаруживаться стандартным устройством защиты от перегрузки по току питающей линии ЖТС при ограничении тока.
7.1.4 Определение эффективности заряда-разряда
Эффективность заряда-разряда СНЭ должна быть определена для установленного одиночного рабочего цикла или серии рабочих циклов, повторяемых столько раз, сколько согласовано между потребителем и изготовителем. Ее рассчитывают с использованием уравнения
(2)
где PD(t) - мощность разряда СНЭ в момент времени t;
PC(t) - мощность заряда СНЭ в момент времени t;
tS - время начала одиночного рабочего цикла или первого из повторяющихся рабочих циклов;
tE - время окончания одиночного рабочего цикла или последнего из повторяющихся рабочих циклов.
Примечание - Если PD(t) > 0, то PC(t) = 0. Если PC(t) > 0, то PD(t) = 0.
При расчете эффективности заряда-разряда, СЗ и/или СЭ в начале и в конце каждого рабочего цикла или в конце всех повторяющихся рабочих циклов должны быть сбалансированы компенсацией заряда после работы. Компенсацию допускается выполнять зарядом/разрядом в автономном режиме.
В расчет эффективности заряда-разряда должны быть включены потери саморазряда и/или в режиме ожидания. Энергопотребление вспомогательного источника питания не учитывают, независимо от того, получает ли вспомогательный источник питания питание от основной шины постоянного тока или от отдельного внешнего источника.
7.1.5 Повышение температуры
7.1.5.1 Повышение температуры в полупроводниковом преобразователе электроэнергии
Температура любого полупроводникового устройства, используемого в ППЭ, не должна превышать допустимую максимальную температуру, указанную его изготовителем. Допустимая верхняя граница температуры любого вспомогательного оборудования должна соответствовать стандартам для оборудования.
7.1.5.2 Повышение температуры в БНЭ
Температура БНЭ не должна превышать максимально допустимую температуру, указанную изготовителем БНЭ.
7.1.6 Срок службы
Для БНЭ следует установить критерии определения КСС. Допускается использовать данные изготовителя компонентов. При моделировании срока службы необходимо учитывать рабочий цикл. Определение критериев КСС и моделирование БНЭ зависит от его использования и соглашения между потребителем и изготовителем компонентов СНЭ (включая БНЭ) и, если необходимо, изготовителем СНЭ.
Примеры
1 Компонентно-ориентированное определение КСС для ЭХК: старение вызывает уменьшение емкости и увеличение внутреннего сопротивления. Изготовитель и потребитель могут согласовать, что "когда емкость снизится ниже определенного процента "X" от начальной емкости или внутреннее сопротивление в "Y" раз превысит начальное сопротивление, тогда считается, что достигнут КСС". Значения "X", "Y" или другие параметры должны быть согласованы между потребителем и изготовителем в соответствии с проектом.
2 Компонентно-ориентированное определение КСС для батарей: как и для ЭХК, старение батарей вызывает уменьшение емкости и увеличение внутреннего сопротивления. Изготовитель и потребитель могут согласовать, что "когда емкость снизится ниже определенного процента "X" от начальной емкости или внутреннее сопротивление в "Y" раз превысит начальное сопротивление, тогда считается, что достигнут КСС". Значения "X", "Y" или другие параметры должны быть согласованы между потребителем и изготовителем в соответствии с проектом.
3 Определение КСС, ориентированное на рабочий цикл: на основе рабочего цикла, предоставленного потребителем, и оценки срока службы для рабочего цикла, предоставленного изготовителем, потребитель и изготовитель могут договориться, что "когда число установленных рабочих циклов превышает X раз, тогда считается, что достигнут КСС". Значения "X" или другие параметры должны быть согласованы между потребителем и изготовителем в соответствии с проектом.
Подписаться на обновления