ГОСТ Р МЭК 61683-2013

Группа Е60

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СИСТЕМЫ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

Источники стабилизированного питания. Методы определения эффективности

Photovoltaic systems. Power conditioners. Procedure for measuring efficiency

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 1374-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61683:1999* "Системы фотоэлектрические. Источники стабилизированного питания. Методика измерения эффективности" (IEC 61683:1999 "Photovoltaic systems - Power conditioners - Procedure for measuring efficiency").

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им ссылочные национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

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 представляет собой общее руководство по определению эффективности источников стабилизированного питания, используемых в автономных и работающих совместно с электрическими сетями фотоэлектрических системах (далее - системы), где на выходе источника стабилизированного питания - стабильное напряжение переменного тока постоянной частоты или стабильное напряжение постоянного тока. Коэффициент полезного действия (далее - КПД) вычисляют с помощью непосредственного измерения входной и выходной мощности системы. При необходимости может быть использован разделительный трансформатор.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующий стандарт*:

________________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

МЭК 60146-1-1:1991 Преобразователи полупроводниковые. Общие требования и линейные коллекторные преобразователи. Часть 1-1. Технические условия на основные требования (IEC 60146-1-1:1991, Semiconductor converters - General requirements and line commutated converters - Part 1-1: Specification of basic requirements)

    3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины и определения. Все определения эффективности относятся только к преобразованиям электроэнергии и не учитывают тепловую составляющую. Вышеуказанные нормативные ссылки могут содержать другие определения.

Определение источника стабилизированного питания приведено в приложении А.

Определения выхода по энергии и переводного коэффициента пояснены в приложении В.

3.1 КПД для полной мощности (rated output efficiency): Отношение выходной мощности к входной мощности, когда источник стабилизированного питания работает с номинальной мощностью.

3.2 КПД для частичной мощности (partial output efficiency): Отношение выходной мощности к входной мощности, когда источник стабилизированного питания работает с мощностью ниже расчетной.

3.3 энергетическая отдача (energy efficiency): Отношение выходной энергии к входной во время определенного периода.

3.4 допустимые границы КПД (efficiency tolerance): Допустимая разница между КПД, указанным производителем, и измеренным КПД.

3.5 имитатор фотоэлектрической установки (PV array simulator): Имитатор с такими же вольт-амперными характеристиками, как и у фотоэлектрической установки (далее - установка).

3.6 потери при отключенной нагрузке (no-load loss): Мощность на входе источника стабилизированного питания, когда его нагрузка отключена или когда его выходная мощность равна нулю.

3.7 потери холостого хода (standby loss): Для работающего совместно с сетью источника стабилизированного питания - это мощность, забираемая из электросети, когда источник стабилизированного питания находится в ждущем режиме.

Для автономного источника стабилизированного питания - это входная мощность постоянного тока, когда источник стабилизированного питания находится в ждущем режиме.

3.8 точка поиска максимальной мощности; ТПММ (maximum power point tracking; MPPT): Технология поддержки входного напряжения источника стабилизированного питания таким образом, чтобы мощность установки всегда имела максимальное или близкое к максимальному значение.

     4 Условия измерения КПД

КПД следует измерять при соблюдении совокупности условий в соответствии с описаниями в нижеследующих пунктах и в таблице 1. Некоторые условия допускается не соблюдать по взаимной договоренности, если они находятся за пределами установленных производителем ограничений по эксплуатации. Полученные результаты должны быть представлены в виде таблицы или графика.

Примечание - Например, автономные источники стабилизированного питания, как правило, рассчитаны на кратковременные перегрузки, существенно превышающие величину номинальной мощности. Испытание 120% номинальной мощности проводят для получения данных о работе источника стабилизированного питания в данных условиях. Некоторые источники стабилизированного питания не предназначены для выдачи мощности, превышающей номинальную, и их работа при 120% расчетной мощности может привести к повреждению. В таких случаях в испытательной документации должно быть замечание: данное испытание исключено из-за ограничений источника стабилизированного питания.

Таблица 1 - Бланк для записи КПД

Входное напряжение: _________ (±_____В)

     4.1 Источник постоянного тока для испытаний

Для источников стабилизированного питания, работающих с фиксированным входным напряжением, источником постоянного тока должен служить аккумулятор или бесперебойный источник напряжения для поддержания входного напряжения.

Для источников стабилизированного питания, использующих точку поиска максимальной мощности (далее - ТПММ), и источников стабилизированного питания, относящихся к шунтирующему типу, источником постоянного тока должна служить либо фотоэлектрическая установка, либо это должен быть имитатор фотоэлектрической установки.

     4.2 Температура

Все измерения следует проводить при температуре внешней среды (25±2)°С. По взаимному соглашению могут быть допустимы другие значения температуры. В этом случае значение принятой температуры должно быть четко указано во всех документах.

     4.3 Выходное напряжение и частота

Значение выходного напряжения и частоты следует поддерживать в соответствии с указанными производителем номинальными значениями.

     4.4 Входное напряжение

Измерения при каждом из следующих испытаний повторяют при трех значениях напряжения источника стабилизированного питания:

a) при минимальном значении указанного производителем номинального входного напряжения;

b) при номинальном напряжении инвертора или среднем значении его номинального входного диапазона;

c) при 90% максимального входного напряжения инвертора.

Если к входу источника стабилизированного питания должна быть подключена батарея, то допускается подавать только номинальное или расчетное входное напряжение.

     4.5 Пульсация и искажение

Фиксируют входное напряжение и пульсацию тока при каждом измерении. Также фиксируют напряжение на выходе и искажение кривой тока (для переменного) или пульсацию (для постоянного). Удостоверяются, что эти значения находятся в пределах, указанных производителем.

Примечание - Значения пульсации и искажений могут не быть определены для низких уровней мощности, однако результаты измерений все равно подлежат записи.

     4.6 Резистивные нагрузки/электрические сети

Учитывая обобщенный коэффициент мощности или взятый по отдельности коэффициент мощности подключенных к сети инверторов без регуляции коэффициента мощности, измеряют КПД для уровней мощности 10%, 25%, 50%, 75%, 100% и 120% номинальных значений для инвертора. Для автономных инверторов также проводят измерения при значении мощности 5% номинальной. Испытание источника стабилизированного питания проводят с определенным резистивным и реактивным сопротивлением сети.

     4.7 Реактивные нагрузки

Для автономных инверторов КПД измеряют с нагрузкой, обеспечивающей значение коэффициента мощности, равное указанному производителем минимальному значению (или 0,25, в зависимости от того, что больше), и при уровнях мощности 25%, 50% и 100% номинальной. Повторяют измерения для значений коэффициента мощности 0,5 и 0,75 (но не ниже указанного производителем его минимального значения) и уровня мощности 25%, 50% и 100% номинальной.

     4.8 Резистивные и нелинейные нагрузки

Для автономных инверторов измеряют КПД с фиксированной нелинейной нагрузкой [общее гармоническое искажение (ОГИ) = (80±5)%], равной (25±5)% номинальной мощности инвертора плюс достаточная параллельная резистивная нагрузка для достижения общего значения полной нагрузки 25%, 50% и 100% номинальной мощности. Повторяют измерения с фиксированной нелинейной нагрузкой, равной (50±5)% номинальной мощности инвертора плюс достаточная параллельная резистивная нагрузка для достижения общего значения полной нагрузки 50% и 100% номинальной мощности. Тип нелинейной нагрузки должен быть четко указан во всех документах.

     4.9 Комплексные нагрузки

Если для автономных инверторов указано условие нелинейной и достаточной реактивной нагрузки, измеряют КПД с фиксированной нелинейной нагрузкой [ОГИ = (80±5)%], равной (50±5)% номинальной мощности инвертора плюс параллельная достаточная реактивная нагрузка (0,5) для достижения общего значения полной нагрузки 50% и 100% номинальной мощности. Тип комплексной нагрузки должен быть четко указан во всех документах.

     5 Вычисление КПД

     5.1 Номинальный КПД на выходе

КПД вычисляют из полученных при измерении значений следующим образом:

,                                               (1)

где - КПД, %;