ГОСТ Р мэк 61724—
2013
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
СИСТЕМЫ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
Мониторинг эксплуатационных характеристик. Методы измерения, способ передачи и обработки
данных
данных
IEC 61724:1998
Photovoltaic system performance monitoring — Guidelines for measurement, data exchange and analysis (IDT)
Издание официальное
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. № 1376-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61724:1998 «Контроль за эксплуатационными характеристиками фотоэлектрических систем. Руководящие указания по измерению, передаче и анализу данных» (IEC 61724:1998 «Photovoltaic system performance monitoring — Guidelines for measurement, data exchange and analysis»).
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.5).
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)
©Стандартинформ. 2014
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
II
ГОСТРМЭК 61724—2013
Содержание
1 Область применения……………………………………………
2 Нормативные ссылки…………………………………………..
3 Измеряемые параметры…………………………………………
4 Методы мониторинга……………………………………………
4.1 Измерение освещенности………………………………………
4.2 Измерение температуры окружающего воздуха………………………….
4.3 Измерение скорости ветра……………………………………..
4.4 Измерение температуры ФЭ модуля………………………………..
4.5 Измерение напряжения и тока……………………………………
4.6 Измерение электрической мощности………………………………..
4.7 Система сбора данных………………………………………..
4.8 Промежуток дискретности………………………………………
4.9 Обработка данных………………………………………….
4.10 Интервал регистрации, г, (в часах)…………………………………
4.11 Период наблюдения…………………………………………
5 Документы…………………………………………………
6 Формат данных………………………………………………
6.1 Отдельный заголовок с множественной записью данных…………………….
6.2 Однострочный формат………………………………………..
7 Проверка достоверности данных…………………………………….
8 Выводимые параметры………………………………………….
8.1 Общая облученность…………………………………………
8.2 Объемы вырабатываемой электроэнергии…………………………….
8.3 Эксплуатационные характеристики компонентов равновесия………………….
8.4 Показатели работоспособности системы……………………………..
Приложение А (справочное) Рекомендуемый метод проверки системы сбора данных……….
Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов ссылочным национальным стандартам Российской Федерации…………….
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СИСТЕМЫ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
Мониторинг эксплуатационных характеристик. Методы измерения, способ передачи и обработки данных
Photovoltaic systems. Performance monitoring. Guidelines for measurement, data exchange and analysis
Дата введения — 2015—01—01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на фотоэлектрические (далее — ФЭ) системы и устанавливает требования к мониторингу их эксплуатационных характеристик, а также методы измерения, способы передачи и обработки данных.
Настоящий стандарт устанавливает требования к методам контроля таких характеристик энергетических ФЭ систем, как освещенность на плоскости, выходная мощность ФЭ установки, входные и выходные параметры накопителей энергии, устройств управления качеством электроэнергии, а также обмена полученными данными и их анализа. Контроль указанных параметров проводят с целью получить всесторонние эксплуатационные характеристики ФЭ систем — автономных, подключенных к электрической сети энергосистемы, или в сочетании с другими источниками энергии, как. например, дизельными или ветровыми электрогенераторными установками.
Настоящий стандарт допускается не применять к малым автономным системам из-за относительно высокой стоимости измерительного оборудования.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
МЭК 60904-2:1989 Приборы фотоэлектрические. Часть 2. Требования к эталонным солнечным элементам (IEC 60904-2:1989, Photovoltaic devices —Part 2: Requirements for reference solar cells. Amendment 1 (1998))
МЭК 60904-6:1994 Приборы фотоэлектрические. Часть 6. Требования к эталонным солнечным часам (IEC 60904-6:1994. Photovoltaic devices — Part 6: Requirements for reference solar modules. Amendment 1 (1998))
МЭК 61194:1992 Системы фотоэлектрические (ФЭ) автономные. Характеристические параметры (IEC 61194:1992. Characteristic parameters of stand-alone photovoltaic (PV) systems)
МЭК 61829:1995 Батареи фотоэлектрические из кристаллического кремния. Измерение вольт-амлерных характеристик в полевых условиях (IEC 61829:1995. Crystalline silicon photovoltaic (PV) array — On-site measurement of l-V characteristics).
3 Измеряемые параметры
Измеряемые параметры указаны в таблице 1 и на рисунке 1. Прочие параметры могут быть рассчитаны из измеренных в реальном времени с помощью программного обеспечения системы сбора данных. Следует учесть, что все блоки на рисунке 1 могут представлять собой многокомпонентные элементы. Измеряемые параметры и характеристики ФЭ установок определены в МЭК 61194.
Дополнительную мощность, возникающую в результате работы вспомогательных систем, следует считать потерей мощности ФЭ установки, а не частью нагрузки. Все системы контроля и слежения, не
Издание официальное
относящиеся к необходимым для функционирования ФЭ установки, считают частью нагрузки. Контроль-но-следящее оборудование может потреблять большую часть общей мощности, поэтому конечный потребитель должен быть уведомлен о том. что для удовлетворения требований к общей нагрузке может возникнуть необходимость в дополнительной энергии.
Таблица 1 — Параметры, измеряемые в реальном времени |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
4 Методы мониторинга
4.1 Измерение освещенности
Значения освещенности в плоскости ФЭ установки регистрируют для использования в анализе эксплуатационных характеристик ФЭ системы. Могут быть использованы и данные для горизонтальной плоскости для сравнения со стандартными метеорологическими показателями из других местоположений.
Освещенность на плоскости измеряют под тем же углом, что и угол ФЭ установки, с помощью калиброванных эталонных приборов или пиранометров. При использовании эталонные элементы или ФЭ модули должны быть калиброваны и настроены в соответствии с МЭК 60904-2 или МЭК 60904-6. Расположение датчиков должно быть типичным для условий освещенности ФЭ установки. Точность датчиков освещенности, включая режим сигналов, должна быть выше, чем 5 % значений показаний.
4.2 Измерение температуры окружающего воздуха
Температуру окружающего воздуха измеряют в месте, где условия типичны для ФЭ установки, с помощью термометров, установленных на солнцезащитных щитках. Точность термометров, включая режим сигналов, должна быть выше, чем 1 К.
4.3 Измерение скорости ветра
Скорость ветра измеряют на высоте и в месте, типичных для условий установки ФЭ модулей. Точность датчиков скорости ветра должна быть выше чем 0.5 м/с для скорости ветра s 5 м/с. и выше чем 10 % значения показания скорости ветра при значениях, превышающих 5 м/с.
4.4 Измерение температуры ФЭ модуля
Температуру ФЭ модуля измеряют в типичных местах его установки и 8 типичных условиях с помощью термометров, расположенных на задней поверхности одного или нескольких ФЭ модулей. Выбор местоположения ФЭ модулей определяют по методу А. указанному в МЭК 61829. Необходимо предусмотреть, чтобы температура фотоэлемента перед термометром существенно не изменялась из-за его присутствия. Точность термометров, включая режим сигналов, должна быть выше, чем 1 К.
4.5 Измерение напряжения и тока
Параметры напряжения и тока могут относиться к схемам либо с постоянным током, либо с переменным. Погрешность измерительных приборов напряжения и тока не должна превышать 1 % значений показаний.
В схеме переменного тока мониторинг тока и напряжения в каждой ситуации не требуется.
3
4.6 Измерение электрической мощности
Параметры электрической мощности могут относиться к схемам либо с постоянным током, либо с переменным, либо к обеим сразу. Мощность постоянного тока может быть рассчитана в реальном времени из выбранных значений напряжения и тока или измерена непосредственно прибором измерения мощности. В случае расчета мощности постоянного тока следует использовать выборочные значения тока и напряжения, а не их средние значения1). Входные мощность и напряжение постоянного тока в автономных инверторах могут иметь большие значения пульсации переменного тока. Может потребоваться использование ваттметров постоянного тока для точного измерения мощности постоянного тока. Мощность переменного тока следует измерять прибором, правильно учитывающим коэффициент мощ-ностисовфи коэффициент гармонических искажений. Погрешность ваттметра не должна превышать 2 % значения измеренной величины. С целью избежать ошибок выборки допускается использовать дополнительный прибор, например для мгновенного измерения киловатт-часов.
4.7 Система сбора данных
Для мониторинга требуется применение автоматической системы сбора данных. Общую точность системы мониторинга определяют методом калибровки, приведенным в приложении А. Система мониторинга должна быть основана на коммерчески доступном оборудовании и программном обеспечении с соответствующим образом оформленным документами от производителя. Должна быть доступна техническая поддержка.
4.8 Промежуток дискретности
Промежуток дискретности для параметров, прямо зависящих от освещенности, не должен превышать 1 мин.
Для более постоянных параметров могут быть определены произвольные интервалы в промежутке между 1 и 10 мин. Необходимо особое отношение к частоте выборки значений тех параметров, которые могут быстро изменяться в зависимости от нагрузки системы. Измерение всех параметров следует проводить непрерывно в течение определенного периода наблюдения.
Примечание — Степень изменения многих необходимых параметров может быть относительно высокой. Например, степень освещенности может изменяться быстрее, чем 200 Вт м”2 -с-1 в условиях частичной облачности. Так как настоящий стандарт предусматривает работу с параметрами стабилизированною электрического процесса, необходимо установить разумные интервалы выборки для получения средних эксплуатационных характеристик в средний период времени. Как правило, параметры из таблицы 1 следует снимать раз в минуту. Тем-пературу ФЭ модуля и окружающей среды допускается ретистрироватьчерез большие интервалы, однако предпочтительнее задать одинаковую частоту снятия показаний. Все параметры следует постоянно измерять в течение заданного периода наблюдения.
4.9 Обработка данных
Выбранные значения каждого измеряемого параметра должны быть преобразованы в средние по времени величины. При необходимости могут быть определены максимальные и минимальные значения, а также значения во время переходных периодов, если они представляют особый интерес. При использовании дополнительных приборов измерения мощности выбранные данные суммируют и делят на интервал регистрации т,.
4.10 Интервал регистрации, т,. (в часах)
Значения обработанных данных для каждого параметра следует регистрировать ежечасно. При необходимости регистрацию допускается проводить через более короткие интервалы регистрации t, при условии, что час будет им кратен. Для каждого интервала регистрации следует отмечать время и дату в конце периода измерений. Время всегда должно быть указано по местному времени без учета смещения для зимнего светосберегающего периода. В этой связи полезно использовать всемирное время.
4.11 Период наблюдения
Период наблюдения должен быть достаточен, чтобы предоставить рабочие данные о нагрузке и внешних условиях. Поэтому минимальный период беспрерывного мониторинга должен быть выбран в соответствии с конечным назначением собираемых данных.
Разница между значениями постоянной мощности при вычислении ее о качестве средней величины на основе выборки значений »«апряжеиия и тока и при вычислении ее в качестве величины на основе средних значений напряжения и тока зависит от промежутков между выбранными значениями и от колебаний силы тока. При существенных колебаниях силы тока вышеуказанная разница может быть значительной.
4
ГОСТ Р МЭК 61724-2013
5 Документы
В журнал наблюдений следует записывать все необычные явления, изменения в составе компонентов. неисправности, поломки и аварии. Также следует записывать прочие замечания, которые могут быть полезными для оценки данных: погодные условия, повторную калибровку датчиков, изменения в системе сбора данных, нагрузке или работе ФЭ системы, проблемы сдатчиками или системой сбора данных. Необходимо тщательно документировать все процедуры обслуживания (например, смену ФЭ модулей, угла наклона ФЭ установки или чистку загрязненных поверхностей фотоэлементов).
6 Формат данных
Требование сохранять данные в неизменном виде одном из двух нижеприведенных форматов не обязательно. Однако первый метод, основанный на записи данных в названии файла, используют в ряде стран, что может способствовать упрощению обмена данными между организациями. Но для каждого конкретного случая передачи данных следует определять сетевой протокол, процедуру контроля передачи данных и условия получения контрольной суммы.
6.1 Отдельный заголовок с множественной записью данных
Данный формат подразумевает указание в заголовке места, даты, времени и комментариев, предваряющих одну или более запись данных. Запись сопоставима с длиной печатной строки.
a) Каждая запись должна состоять из одного или нескольких полей, разделенных знаком разделения полей (FS), в качестве которого предпочтительна запятая (ASCII 44) или знак табуляции (ASCII 9). Записи должны быть разделены маркером конца строки (EOL). в качестве которого выступает клавиша «возврата каретки» (ASCI113). перехода на новую строку (ASCI110) или их последовательность.
b) Запись названия должна иметь следующую форму:
«Местоположение» FS Дата FS Время FS Комментарии.
где «Местоположение» — название места, заключенное в двойные кавычки (ASCII 34). из которого обязательны только первые восемь букв;
Дата — день в формате гг-мм-дд (включая передний ноль, при наличии);
Время — указывают в формате чч:мм, причем полночь обозначают как 24 ч предыдущего дня. а не как 0 ч следующего.
Примечание — В зависимости от конкретного программного обеспечения системы сбора данных могут потребоваться разные форматы записи даты и времени. Комментарии могут включать в себя описание дополнительных характеристик системы или другие сведения по усмотрению руководства ФЭ установки в кодировке ASCII или Extended ASCII (или аналогичной), соответствующей местным стандартам кодировки.
c) Запись данных должна состоять из номера данной записи в первом поле и цифровых значений в одном или двух последующих полях. Поля с данными определяют для каждой конкретной записи в нижеследующем виде, используя приведенные в таблице 1 обозначения:
ЗАПИСЬ ДАННЫХ 1: |
1 |
FS |
G, |
FS |
7д |
FS |
Tm |
FS |
vA |
FS |
/A |
FS |
Pb |
ЗАПИСЬ ДАННЫХ 2: |
2 |
FS |
|
FS |
|
FS |
/ps |
FS |
pJS |
FS |
Pps |
|
|
ЗАПИСЬ ДАННЫХ 3: |
3 |
FS |
V. |
FS |
1 w |
FS |
p. |
FS |
VBU |
FS |
/fUJ |
FS |
PfU 1 |
ЗАПИСЬ ДАННЫХ 4: |
4 |
FS |
|
FS |
‘tu |
FS |
‘fu |
FS |
uu Pro |
FS |
PfU |
|
BU |
В интервал регистрации может быть включено любое количество дополнительных записей данных.
Содержание этих записей данных может быть определено мониторинговой организацией за исключением первого поля, где должен быть указан номер записи.
d) Все цифровые данные должны быть записаны в однобайтной кодировке ASCII. Их допускается записывать в формате либо свободного, либо фиксированного поля, в качестве подписанных целых чисел или десятичных дробей в периоде (ASCII 46), используемых как основание (десятичная запятая). Если какое-либо цифровое поле не относится кФЭ установке, или если значение параметра не подходит для записи, то пустое поле должно быть обозначено отсутствием в нем знаков. Таким образом, знак FS в конце пустого поля будет следовать сразу за знаком FS предыдущего поля. Однако все знаки FS. непосредственно предшествующие маркеру EOL, должны быть удалены. Например, если в записи данных 2 доступны только параметры /Т8 и PTS. то запись будет выглядеть следующим образом:
2 FS FS /TS FS FS PTS EOL
5
6.2 Однострочный формат
Другой формат — это однострочный формат, где все данные для определенного интервала регистрации указывают в одной строке. Однострочный формат удобен для визуальной проверки, особенно при использовании с фиксированной шириной полей, чтобы каждая вертикальная колонка показывала значения определенного параметра.
Дата FS Время FS 6, FS ГА FS Тт FS VA FS /А FS РА FS Vs FS /TS FS /FS и т. д.
Каждое поле должно быть отделено знаком (FS). в качестве которого предпочтительна запятая (ASCII 44) или знак табуляции (ASCII 9).
7 Проверка достоверности данных
Все зарегистрированные данные должны быть проверены на их наличие и на непротиворечивость с целью выявить все возможные аномалии до начала подробного анализа.
Для каждого зарегистрированного значения должны быть установлены пределы на основе известных характеристик этого параметра. ФЭ установки и окружающей среды. Эти пределы должны показывать верхнюю и нижнюю границы значений данного параметра и максимально допустимую разницу между соседними значениями. Показания, которые не удовлетворяют этим условиям или не согласуются с другими параметрами, не должны быть включены в состав данных для анализа. При возможности (в зависимости от компьютерной системы сбора данных) такие проверки следует выполнять с выбранными данными в реальном времени до начала их обработки. Результаты проверки достоверности данных должны, как правило, включать в себя следующую информацию:
a) список всех точек выборки данных, где значения не укладываются в установленный интервал.
Примечание — В случае, когда автоматизированная система собирает большое количество данных (в обьеме ме1абайюе). составлять список всех точек выборки данных, где значения не укладываются в установленный интервал, непрактично. Однако в том или ином виде следует проводить мониторинг количества таких точек и составлять доклад о них. Полученные в таких точках данные не должны быть использованы для анализа;
b) длительность мониторинга тМА (в часах) в отчетном периоде т (как правило, один месяц, но в часах), на протяжении которого собирали и проверяли данные;
c) общее количество часов периода, на протяжении которого регистрировались данные для проверки на достоверность, также должно быть указано при его отличии от длительности выбранного периода проверки;
d) доступность проверяемых данных Дм0 (выражают в виде отношения к отчетному периоду):
^md = W т- 0)
8 Выводимые параметры
Различные выводимые параметры, относящиеся к энергетическому балансу системы и ее эксплуатационным характеристикам, могут быть рассчитаны из зарегистрированных данных с помощью сложения. нахождения среднего значения, максимумов и минимумов, а также скорости изменения за время отчетного периода т. который превышает интервал регистрации гг (например, часы. дни. недели, месяцы или годы, выраженные в часах). Выводимые параметры показаны в таблице 2.
Для расчета любых значений энергии из соответствующих измеренных параметров мощности за отчетный период т используют следующее уравнение:
5.Т (2)
где Е(выражают в кВт • ч;
Р, измеряют в кВт.
Символ I, показывает сумму всех значений мощности в отчетный период т.
Например, для вычисленияEys.t (как показано в уравнении (4)) индекс «I» в уравнении (2) заменяют на «TS» и получают £TS t = tr-I,PTs-Также индекс «т» заменяют действительным отчетным интервалом.
8.1 Общая освещенность
(3)
Значения средней дневной освещенности Н, d (кВт ■ ч м-2 • д-1) рассчитывают из зарегистрированных значений освещенности по формуле
Hl d = 24V(^ GMVmaIOOO).
6
ГОСТРМЭК 61724—2013
Символ I, показывает сумму всех значений в отчетный период г.
Таблица 2 — Выводимые параметры |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Единица измерения ч-д-1 может быть более содержательной в виде. (кВт ч д’1) действительная^ кВт Люминальная. |
8.2 Объемы вырабатываемой электроэнергии
Объемы вырабатываемой электроэнергии могут быть рассчитаны для системы в целом и для ее компонентов, включая энергию на входе и выходе системы хранения, сети или от вспомогательного генератора. Ключевыми интересующими параметрами будут такие, которые показывают вклад ФЭуста-новки в общую работу ФЭ системы.
a) Полезная энергия на входе в систему хранения за отчетный период г:
^TSN.t = ^TS.t “ ^FS.r И)
где минимальное значение £TSN, равно 0.
b) Полезная энергия на выходе из системы хранения за отчетный период т:
^FSN.t = ^FS.T ” ^TS.f (5)
где минимальное значение EFSN х равно 0.
Примечание — ЛибоЕуд^ .. либо£рдМ t всегда будет равно 0. При использовании значения полезной, а не общей энергии систему хранения считают либо сетевой нагрузкой, либо источником полезной энергии в течение отчетного периода.
7
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Измеряемые параметры
4 Методы мониторинга
4.1 Измерение освещенности
4.2 Измерение температуры окружающего воздуха
4.3 Измерение скорости ветра
4.4 Измерение температуры ФЭ модуля
4.5 Измерение напряжения и тока
4.6 Измерение электрической мощности
4.7 Система сбора данных
4.8 Промежуток дискретности
4.9 Обработка данных
4.10 Интервал регистрации, (в часах)
4.11 Период наблюдения
5 Документы
6 Формат данных
6.1 Отдельный заголовок с множественной записью данных
6.2 Однострочный формат
7 Проверка достоверности данных
8 Выводимые параметры
8.1 Общая облученность
8.2 Объемы вырабатываемой электроэнергии
8.3 Эксплуатационные характеристики компонентов равновесия
8.4 Показатели работоспособности системы
Приложение А (справочное) Рекомендуемый метод проверки системы сбора данных
Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов ссылочным национальным стандартам Российской Федерации

стр. 1

стр. 2

стр. 3

стр. 4

стр. 5

стр. 6

стр. 7

стр. 8

стр. 9

стр. 10

стр. 11

стр. 12

стр. 13

стр. 14

стр. 15