ГОСТ Р 58092.2.2-2023

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Системы накопления электрической энергии

ПАРАМЕТРЫ УСТАНОВОК И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

Области применения и определение рабочих характеристик

Electric energy storage systems. Unit parameters and testing methods. Application and performance testing

ОКС 29.220

Дата введения 2023-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Национальной ассоциацией производителей источников тока "РУСБАТ" (Ассоциация "РУСБАТ")

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 30 января 2023 г. N 63-ст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного документа IEC/TS 62933-2-2:2022* "Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Часть 2-2. Параметры установок и методы испытаний. Области применения и рабочие характеристики" (IEC/TS 62933-2-2:2022 "Electric Energy Storage (EES) Systems - Part 2-2: Unit parameters and testing methods - Application and performance testing", NEQ)

________________

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

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.rst.gov.ru)

Введение

Учитывая широкий спектр применений систем накопления электрической энергии (СНЭЭ), важно выделить их типичные функции в зависимости от назначения и типов управления, а также определить для них соответствующие методы и процедуры испытаний рабочих характеристик.

В ГОСТ Р 58092.2.1 приведено общее описание параметров установок и методов испытаний для СНЭЭ без рассмотрения особенностей рабочих циклов для типичных сетевых применений, а также соответствующих показателей рабочих характеристик и методов испытаний.

Настоящий стандарт устанавливает рабочие циклы, характерные для типов применения и выполняемых функций, определяет соответствующие показатели, методы и процедуры испытаний рабочих характеристик для СНЭЭ.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает рабочие циклы и методы проверки соответствия данных технической спецификации систем накопления электрической энергии (СНЭЭ) для изготовителей, проектировщиков, операторов и потребителей СНЭЭ, которым необходимо оценить их рабочие характеристики для выполнения требуемых функций. В настоящем стандарте рассмотрены следующие аспекты:

- типы применения;

- рабочие циклы для конкретных типов применения;

- методы определения рабочих характеристик.

Настоящий стандарт следует использовать в качестве справочного материала при выборе видов испытаний и соответствующих критериев их оценки.

В настоящем стандарте рассматриваются такие функции, выполняемые СНЭЭ, как:

- участие в регулировании частоты (первичное/вторичное/третичное регулирование);

- снижение колебаний потоков мощности генерируемых солнечными (фотоэлектрическими) (СЭС) и ветровыми (ВЭС) электростанциями;

- регулирование потока реактивной мощности;

- смягчение последствий снижения качества электрической энергии;

- сглаживание пиков потребления;

- поддержка работы возобновляемых источников энергии (ВИЭ);

- обеспечение резервного электропитания;

- поддержка энергоснабжения в обособленной сети.

Настоящий стандарт не устанавливает требований к конкретным устройствам и технологиям аккумулирования энергии.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 55890-2013 Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Оперативно-диспетчерское управление. Регулирование частоты и перетоков активной мощности. Нормы и требования

ГОСТ IEC 61000-4-34 Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-34. Методы испытаний и измерений. Испытания на устойчивость к провалам, кратковременным прерываниям и изменениям напряжения электропитания оборудования с потребляемым током более 16 А на фазу

ГОСТ Р 57114 Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Электроэнергетические системы. Оперативно-диспетчерское управление в электроэнергетике и оперативно-технологическое управление. Термины и определения

ГОСТ Р 58092.1 Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Термины и определения

ГОСТ Р 58092.2.1 Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Параметры установок и методы испытаний. Общее описание

ГОСТ 30804.4.11 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к провалам, кратковременным прерываниям и изменениям напряжения электропитания. Требования и методы испытаний

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 и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 57114 и ГОСТ Р 58092.1.

3.2 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ВИЭ - возобновляемый источник энергии;

ВЭС - ветровая электростанция;

КГИ - коэффициент гармонических искажений (напряжения и тока);

ПАЭ - подсистема аккумулирования энергии;

ППЭ - подсистема преобразования энергии;

ПТ-ПН - постоянный ток-постоянное напряжение (алгоритм заряда);

СБЭ - системы бесперебойного энергоснабжения;

СНЭЭ - система накопления электрической энергии;

СОДУ - субъект оперативно-диспетчерского управления энергосистемы;

СУЭ - система управления генерацией и передачей электроэнергии;

СЭ - степень энергосодержания;

СЭС - солнечная (фотоэлектрическая) электростанция;

ТПСН - точка присоединения системы накопления к сети.

     4 Применение систем накопления электрической энергии

4.1 Общие положения

Функции СНЭЭ разделяют на три класса в зависимости от целей их применений:

a) функции класса A - функции короткого времени действия/интенсивного использования преимущественно мощности. Для таких применений, как правило, рабочий цикл составляет не более одного часа;

b) функции класса B - функции длительного времени действия/интенсивного использования преимущественно энергии. Для таких применений, как правило, рабочий цикл составляет более одного часа;

c) функций класса C - функции обеспечения резервного энергоснабжения.

Классификация функций установлена в ГОСТ Р 58092.2.1. Типичное применение каждого класса представлено в 4.2-4.4.

4.2 Функции класса A

4.2.1 Регулирование частоты

СНЭЭ обеспечивают функцию регулирования частоты энергосистемы: для повышения частоты используют энергию, выделяемую при разряде ПАЭ, а для понижения - энергию, аккумулируемую при заряде в ПАЭ. Регулирования частоты происходит в пределах заданного диапазона. Подсистема управления СНЭЭ непрерывно измеряет частоту и выдает управляющий сигнал ППЭ СНЭЭ, чтобы увеличить или уменьшить количество активной мощности, обмениваемой с энергосистемой или величину нагрузки в энергосистеме.

4.2.2 Первичное/вторичное/третичное регулирование частоты

Необходимость в функции первичного/вторичного/третичного регулирования частоты возникает при внезапном нарушении баланса генерации и нагрузки (например, при снижении генерации или нагрузки), который должен быть восполнен за счет отдачи энергии СНЭЭ при ее разряде или аккумулирования энергии ПАЭ при ее заряде.

Как правило, установка вида управляющего воздействия при выполнении функций регулирования частоты базируется на последовательности интервалов времени контроля и интервалов времени управления. Следующие примеры приведены для справки.

Первичное регулирование частоты - процесс автоматического изменения мощности генерирующего оборудования под действием первичных регуляторов, вызванный изменением частоты и направленный на уменьшение этого изменения. Процесс активируется автоматически в течение нескольких секунд и, как правило, длится до нескольких минут.

При необходимости за первичным регулированием частоты следует вторичное регулирование частоты - процесс автоматического или оперативного изменения активной мощности генерирующего оборудования для восстановления заданного значения частоты или заданного значения внешнего перетока области регулирования. Время активации, как правило, составляет от 30 с до 15 мин.

Третичное регулирование - процесс изменения мощности генерирующего оборудования под воздействием центрального регулятора (автоматическое) или по команде диспетчера (оперативное) в целях восстановления вторичного резерва по мере его исчерпания, а также для осуществления оперативной коррекции режима в иных целях (например, чтобы убрать дисбаланс, который может остаться после применения первичного и вторичного регулирования частоты). Время активации, как правило, составляет от 15 мин до нескольких часов.

Требования по времени активации указанных видов регулирования, как правило, устанавливает СОДУ для обеспечения требований ГОСТ Р 55890-2013 (пункты 4.3-4.7).

4.2.3 Снижение колебаний потоков мощности солнечных и ветровых электростанций

СНЭЭ используют для уменьшения быстрых изменений выходной мощности ВИЭ, наиболее распространенными среди которых являются СЭС и ВЭС. Их характерной чертой являются быстрые колебания генерируемой ими непостоянной выходной мощности, что обуславливает высокие требования к скорости изменения выходной переменной как на уровне фидера, так и на уровне передачи электроэнергии в сценариях с высокой долей использования генерации таких источников.

Уменьшение колебания напряжения и его отклонение за пределы установленных диапазонов при генерации СЭС и ВЭС на уровне фидера достигают применением СНЭЭ. Изменчивость энергии, генерируемой СЭС и ВЭС на уровне передачи электроэнергии, как правило, требует дополнительного рабочего резерва, что приводит к увеличению циклов включения/выключения работы традиционной генерации с большей частотой, чем допустимо.

СНЭЭ обеспечивает снижение колебаний выходной мощности СЭС и ВЭС за счет того, что в требуемые моменты времени, определяемые системой управления, она аккумулирует или отдает энергию в виде активной/реактивной мощности, что приводит к стабилизации мощности на уровне фидера и/или передачи электроэнергии.

4.2.4 Регулирование напряжения реактивной мощностью