ГОСТ Р 57228-2016
Системы фотоэлектрические, работающие параллельно с распределительной электрической сетью. Методы испытаний средств защитного секционирования

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ГОСТР

57228—

2016

(МЭК

62116:2014)

СИСТЕМЫ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ, РАБОТАЮЩИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНО С РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТЬЮ

Методы испытаний средств защитного секционирования

(IEC 62116:2014,

Utility-interconnected photovoltaic inverters —

Test procedure of islanding prevention measures,

MOD)

Издание официальное

Москва

Стандартииформ

2016

ГОСТ P 57228—2016

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Государственным научным учреждением «Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства» (ВИЭСХ) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии 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 2016 г № 1612-ст

4    Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 62116:2014 «Инверторы фотоэлектрические, взаимосвязанные утилитой Методика испытаний средств предотвращения секционирования» (IEC 62116:2014 «Utility-interconnected photovoltaic inverters — Test procedure of islanding prevention measures». MOD) путем изменения отдельных фраз. слов, ссылок, которые выделены в тексте курсивом.

Внесение указанных технических отклонений направлено на учет потребностей национальной экономики Российской Федерации и особенностей объекта стандартизации, характерных для Российской Федерации.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

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

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Прав и па применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 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.gost.rn)

© Стандартинформ. 2016

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

Характеристика	Обозначение	Единица измерения
Испытательная нагрузка Активная мощность	Рм	Вт
Реактивная мощность (или реактивная индуктивная мощность	Он	вар
и реактивная емкостная мощность)	(или С^иОс)	вар
или Активный ток		А
Индуктивный ток	'l	А
Емкостной ток	;с	А
Источник питания переменного тока (электрораспределительная сеть) Активная мощность	Рсети	Вт
Реактивная мощность		вар
Ток	1 сети	А
Регистрируется при проведении испытаний с фотоэлектрической батареей 2> Если испытуемым образцом является независимое устройство обнаружения секционирования (реле)
■*> Если подается от испытуемого образца

6.2    Измерительные приборы

Измерение формы волны должно проводиться устройствами с памятью, например, запоминающими или цифровыми осциллографами или быстродействующей системой сбора данных Измерители формы волны или записывающие устройства должны быть способны регистрировать форму волны по крайней мере каждый раз от настройки контура нагрузки до момента отключения испытуемого образца от электрораспределительной сети, то есть размыкания выключателя S1 (см. 7.2, этапы 12.13.15.16 и 22. 23).

При испытании многофазного испытуемого образца форма волны должна регистрироваться во всех фазах.

При регистрации формы волны допускается одновременная запись синхронизированного сигнала размыкания выключателя S1 и синхронизированного сигнала завершения отключения

Допускается использование регистратора формы волны с возможностью обнаружения ситуации, требующей секционирования, и возможностью определения времени срабатывания.

Рекомендуется, чтобы частота сбора данных измерительных приборов составляла не менее 10 кГц.

Точность измерения выходного напряжения и выходного тока испытуемого образца должна составлять не менее 1 %.

Время отклика приборов для измерения напряжения и тока должно быть достаточным для используемой частоты сбора данных.

Приборы для измерения времени должны иметь точность и разрешающую способность выше чем 1 мс.

Пиранометр должен быть с коротким временем отклика, полупроводниковым, а не термопарным.

Для определения дисбаланса нагрузки должны регистрироваться значения тока, активной и реактивной мощностей, протекающих через выключатель S1. относящиеся к основной гармонике (50 Гц).

При необходимости данные о значениях мощности и тока после выключателя S1 (Р^^.

^сети) должны быть отфильтрованы так. чтобы представлять значения основной гармоники (50 Гц). Данные основной гармоники исключают искажения, вносимые отклонениями от синусоидальности напряжения сети, потерями в нагрузке и испытуемом образце.

При испытании многофазного испытуемого образца для определения активной и реактивной мощности измерительные приборы должны регистрировать ток, фазное и линейное напряжения основной гармоники каждой фазы в течение всего времени испытаний.

6.3    Источники питания постоянного тока

Источник питания постоянного тока на входе испытуемого образца, предназначенного для подключения фотоэлектрической батареи (ФБ). должен иметь такие же вольт-амперные характеристики и характеристические времена, что и реальные ФБ

В качестве источника питания постоянного тока могут быть использованы имитатор ФБ. ФБ или источник питания постоянного тока с регулируемыми напряжением и током и последовательно включенным сопротивлением.

8

ГОСТ P 57228—2016

Рекомендуемым источником питания является имитатор ФБ. Допускается использование источника питания постоянного тока любого типа, если это не влияет на результаты испытаний.

Источник питания постоянного тока должен создавать напряжение и ток. значения которых соответствуют условиям испытаний, указанным в разделе 5. и требованиям к испытаниям, указанным в разделе 7.

Выходное напряжение источника питания постоянного тока должно быть достаточным для создания на входе испытуемого образца максимального входного напряжения и указанных в разделе 5 уровней напряжения.

Выходной ток источника питания постоянного тока должен не менее чем в полтора раза превышать максимальный ток на входе постоянного тока испытуемого образца, указанный в его паспортных данных.

Источник питания постоянного тока должен иметь характеристики, достаточные для создания на входе постоянного тока испытуемого образца мощности, равной максимальной мощности для этого входа при минимальном и максимальном значениях входного напряжения постоянного тока испытуемого образца, указанных в его паспортных данных.

Дополнительные требования к имитатору ФБ и источнику питания постоянного тока с регулируемыми напряжением и током и последовательно включенным сопротивлением приведены в таблице 4

Таблица 4 — Требования к имитатору ФБ и источнику питания постоянного тока с регулируемыми напряжением и током и последовательно включенным сопротивлением

Характеристика1* Требования Быстродействие2* Время отклика имитатора на изменение выходного напряжения, обусловленное изменением нагрузки на 5 %. должно обеспечивать установку уровня выходного тока с отклонением в пределах 10 % от его окончательного значения менее чем за 1 мс Стабильность За исключением изменений, обусловленных выполнением испытуемым образцом функции слежения за точкой максимальной мощности (СТММ). выходная мощность имитатора ФБ должна оставаться постоянной в пределах 2 % от заданного уровня мощности по крайней мере в течение всего времени от момента, когда установлены требуемые условия баланса/дисбаланса нагрузок. до момента, когда выход испытуемого образца отключен от сети Коэффициент заполнения вольт-амперной характеристики3* От 0,25 до 0.8 ** Исходя из назначения настоящего стандарта влияние технологии изготовления фотоэлектрических модулей на обнаружение ситуации, требующей секционирования, не учитывается 2* Быстродействие устанавливается для того, чтобы избежать влияния СТММ, частотной нестабильности со стороны постоянного тока испытуемого образца и искажений при активных методах обнаружения ситуации, требующей секционирования 3* При всех условиях испытаний этот коэффициент должен сохранять постоянное значение

Имитатор ФБ и источник питания постоянного тока с регулируемыми напряжением и током и последовательно включенным сопротивлением должны обеспечивать регулирование напряжения и тока в пределах, позволяющих получить необходимые значения напряжения холостого хода и тока короткого замыкания.

Последовательное сопротивление и. возможно, параллельное сопротивление источника питания постоянного тока с регулируемыми напряжением и током и последовательно включенным сопротивлением должны быть подобраны так. чтобы значение коэффициента заполнения вольт-амперной характеристики (ВАХ) находилось в пределах, указанных в таблице 4

Для обеспечения сбалансированности нагрузки выходная мощность ФБ. используемой в качестве входного источника питания, должна быть постоянной. Испытания следует проводить только в условиях стабильной энергетической освещенности (то есть при ясном небе, в окрестности солнечного полудня). Время испытания ограничено тем временем, когда изменение энергетической освещенности, измеренной полупроводниковым пиранометром или эталонным прибором, не превышает 2 % в течение всего времени испытания.

Если в испытуемом образце предусмотрен режим передачи в распределительную электрическую сеть энергии от аккумуляторной батареи (АБ). к выводам испытуемого образца для подключения АБ присоединяют дополнительный источник питания постоянного тока: соответствующую АБ или источник питания постоянного тока, имитирующий АБ (за исключением случаев, когда этот источник питания может ограничивать максимальный входной ток испытуемого образца).

6.4 Источник питания переменного тока

Для испытаний может быть использовано питание от распределительной электрической сети или иной источник питания переменного тока, если он отвечает условиям, указанным в таблице 5.

Таблица 5 — Требования к источнику питания переменного тока

Характеристика Требования Напряжение Номинальное напряжение на выходе переменного тока испытуемого образца ± 2.0 % Суммарный коэффициент гармонических составляющих напряжения Менее 2.5 % Частота (50 ± 0.1) Гц Фазовый угол1) 120° ± 1.5* ') Только для фотоэлектрических систем с трехфазным подключением к распределительной электрической сети

6.5    Испытательная нагрузка

В испытаниях используют нагрузку с резонансом компонентов на основной частоте испытуемого образца (50 Гц), потребляющую мощность, соответствующую выходной мощности испытуемого образца.

Между испытуемым образцом и источником питания переменного тока на стороне переменного тока испытуемого образца параллельно подключают переменные резистор, емкость и индуктивность. Допускается подключение других видов нагрузки, таких как электронное оборудование, при условии, что можно подтвердить, что результаты испытаний с ними не будут отличаться от результатов испытаний с резистором, емкостью и индуктивностью.

Номинальные значения параметров и возможности настройки компонентов нагрузки должны соответствовать условиям всех испытаний. Выражение для определения добротности Q при проведении испытаний (см. 7.2, этап 10) основано на идеальной параллельной цепи с активной, индуктивной и емкостной нагрузками. Исходя из этого, в испытательной схеме должны применяться активные резисторы без индуктивных составляющих, индуктивности с малыми потерями (высокая добротность) и емкости с низким эффективным собственным сопротивлением и индуктивностью. Если используются индуктивности с железными сердечниками, то при номинальном напряжении их суммарный коэффициент гармонических составляющих тока не должен превышать 2 %. Номинальные уровни ожидаемых напряжения и мощности компонентов нагрузки должны выбираться с завышением. Номинальная мощность резистора должна выбираться так. чтобы минимизировать обусловленное повышением температуры изменение сопротивления на протяжении всего испытания.

В каждой из ветвей цепи с резистором, емкостью и индуктивностью активная и реактивная мощности должны быть рассчитаны (с использованием измеренных значений, указанных в таблице 3) так, чтобы при расчете добротности О были корректно учтены паразитные эффекты (например, влияние регулируемых автотрансформаторов).

При испытаниях многофазного испытуемого образца нагрузка фаз должна быть симметричной. К каждой фазе подключают описанный резонансный контур с одинаковыми параметрами компонентов.

6.6    Входной источник питания переменного тока

При испытании независимого устройства осуществления выявления секционирования (реле) для подачи энергии на вход испытуемого образца вместо входного источника питания постоянного тока

Ю

ГОСТ Р 57228-2016

используют входной источник питания переменного тока, как показано на рисунке 2 Для проведения испытаний может потребоваться отдельный входной источник питания переменного тока, если он не предусмотрен изготовителем испытуемого образца.

Номинальная мощность источника питания переменного тока на входе испытуемого образца должна соответствовать номинальной мощности испытуемого образца.

Входной источник питания переменного тока должен обеспечивать напряжение и ток, соответствующие условиям испытаний, приведенным в разделе 5. и требованиям раздела 7.

Если испытуемый образец влияет на возможность выявления ситуации, требующей секционирования посредством управления инвертором, соединенным с электрораспределительной сетью, в испытательную схему следует включить соответствующую функциональную зависимость источника питания переменного тока на входе испытуемого образца и связь между этим источником питания и испытуемым образцом.

7 Испытание инверторов

7.1 Общие положения

Все результаты испытаний, определенные в 7.2, при каждом из условий испытаний А. В или С должны быть приведены в протоколе испытаний, для этого их. например, заносят в таблицу 6 или аналогичную ей.

При проведении испытаний следует учитывать, что задаваемые параметры срабатывания испытуемого образца по напряжению и частоте (амплитуда и длительность) могут повлиять на измеряемое время срабатывания.

Регистрация формы волны должна проводиться по крайней мере на этапах 12.16. 22 до момента размыкания выключателя S1 на этапах 13. 17 и 23 соответственно или появления сигнала завершения отключения.

До и после испытания образцы должны пройти визуальный контроль.

Для трехфазных инверторов испытания проводят аналогично испытанию однофазных инверторов. описанному в 7.2. При этом каждый этап выполняется для всех фаз. Условия и устанавливаемые параметры дисбаланса мощностей каждого этапа должны быть одинаковыми для всех фаз Таблица в протоколе испытаний, аналогичная таблице 6. также заполняется для всех фаз.

Примечание — Потеря одной или двух фаз в трехфазной системе не рассматривается как событие секционирования Таблица 6 — Пример оформления результатов испытаний

Условия Полученные значения (% от максимальной выходной мощности) Отклонеете (Ъ р~ь»> Отклонение Он баз) Время срабаты вания <мс) рт О Вы»' (вар) Ровтм (&) Ооети (вар) Q1) (факти ческое) Примечаете (условия испытаний) Баланс мощностей 100 0 0 Условие А рА _ г вых- оА wbux - Ри6вз = Оибоз = 66 0 0 Условие В Р?ш~= о®*-» Рн.0вз = Очбаэ =

Условия			Полученные значения
(% от максимальной выходной мощности)	Отклонение 8т РнС*>	Отклонение Oar* (%от	Время срабаты вания <мс)	РвНХ- <Вт)	0.ьс- <вар)	PCJ»TV« (Вт)	Оети (вар)	Q1) (факти ческое)	(Г	Примечаете (условия испытаний)
33	0	0								Условие С рС _ г вы* 0с - иВЫХ-- Рнбоэ = От баз =
Дисбаланс мощностей, условие А
100	-5	-5
100	-5	0
100	-5	♦5
100	0	-5
100	0	♦5
100	+5	-5
100	+5	0
100	+5	♦5
Дисбаланс мощностей, условие В
66	0	-1
66	0	-2
66	0	-3
66	0	-4
66	0	-5
66	0	1
66	0	2
66	0	3
66	0	4
66	0	5
Дисбаланс мощностей, условие С
33	0	-1
33	0	-2
33	0	-3
33	0	-4
33	0	-5
33	0	1
33	0	2

Условия			Полученные значения
р •ых- (% от максимальной выходной мощности)	Отхпонеете (Ъ	Отклонение °нОа»)	Время срабаты вания (мс)		?ЙЙГ	(S7)	роет*. (вар)	Q1) (факти ческое)	<&Г	Примечаете (условия испытаний)
33	0	3
33	0	4
33	0	5
Так как добротность О может быть рассчитана из других измеренных параметров, ее приводить необязательно Однако следует учитывать, что в примененном международном стандарте фактическая добротность в данной таблице приводится

7.2 Порядок проведения испытаний

1)    Подготавливают испытательный стенд и подсоединяют испытуемый образец, как указано в 6.1. Характеристики оборудования испытательного стенда заносят в таблицу, аналогичную таблице 2.

Испытания проводят с источником питания постоянного тока, подключенным к входу ФБ испытуемого образца (далее под входом постоянного тока имеется ввиду этот вход испытуемого образца). Если у испытуемого образца также предусмотрен режим передачи в распределительную электрическую сеть энергии от АБ. дополнительно проводят этапы испытаний 2)—26) с источником питания постоянного тока (см. 6.3), подключенным к входу АБ испытуемого образца.

2)    По таблице 1 выбирают одно из условий испытаний А, В или С и определяют процентную долю значения мощности на выходе испытуемого образца, подключаемого к электрораспределительной сети, при выбранном испытании от значения максимальной мощности на этом выходе.

Условия для проведения испытаний А. В или С можно выбирать в любом порядке.

Выбранное условие испытаний и соответствующее ему значение Р^ , (в % от максимальной мощности на выходе испытуемого образца, подключаемого к электрораспределительной сети) заносят в протокол испытаний (см. таблицу 6).

3)    Включают источник питания со стороны постоянного тока испытуемого образца.

4)    Включают испытуемый образец.

5)    Определяют максимальную мощность испытуемого образца, подключаемого к электрораспределительной сети, относительно которой определяется Р_вых _ в соответствии с таблицей 1. Для этого на вход постоянного тока испытуемого образца подают мощность, значение которой равно максимальной мощности этого входа испытуемого образца, указанной изготовителем, и регистрируют значение мощности на выходе переменного тока, подключаемого к электрораспределительной сети.

Примечание — Как указано в разделе 5, максимальная мощность на выходе испытуемого образца, подключаемом к распределительной электрической сети, достигается при подаче на вход постоянного тока испытуемого образца максимальной входной мощности, приведенной в его паспортных данных, и фактическая максимальная мощность на этом выходе может превышать номинальное значение

Если на этапе 2) выбрано условие В или условие С, далее выполняют этап 6).

Если на этапе 2) выбрано условие А, полученное значение является требуемым значением выходной мощности испытуемого образца для проведения испытаний Р„_ык^, его заносят в протокол испытаний и далее переходят к выполнению этапа 8).

6)    Рассчитывают требуемое значение выходной мощности испытуемого образца Р_вых _ для выбранного на этапе 2) условия испытаний В или С (Р|,^!ых . или Рд_ЫХ_) и заносят полученное значение в протокол испытаний.

7)    Настраивают источник питания постоянного тока таким образом, чтобы мощность, измеряемая на выходе переменного тока испытуемого образца, подключаемого к электрораспределительной сети. Р_вых „ была равна значению, определенному на этапе 6).

Примечание — Требуемое значение выходной мощности испытуемого образца для условия А достигается подачей достаточной (повышенной) входной мощности, которая обеспечивает максимальное значение

13

ГОСТ P 57228—2016

Содержание

1    Область применения..................................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................................2

3    Термины и определения...............................................................2

4    Выбор и подготовка образцов...........................................................3

5    Условия испытаний...................................................................4

6    Испытательное оборудование..........................................................5

6.1    Схемы испытательного стенда......................................................5

6.2    Измерительные приборы...........................................................8

6.3    Источники питания постоянного тока.................................................8

6.4    Источник питания переменного тока.................................................10

6.5    Испытательная нагрузка..........................................................10

6.6    Входной источник питания переменного тока.........................................10

7    Испытание инверторов...............................................................11

7.1    Общие положения...............................................................11

7.2    Порядок проведения испытаний....................................................13

8    Испытание независимого устройства обнаружения секционирования (реле)...................18

9    Оценка результатов испытаний........................................................18

10 Протокол испытаний................................................................18

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных национальных

и межгосударственных стандартов международным и европейскому стандартам, использованным в качестве ссылочных

в примененном международном стандарте..................................20

Библиография........................................................................21

ГОСТ P 57228—2016 (МЭК 62116:2014)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СИСТЕМЫ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ,

РАБОТАЮЩИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНО С РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТЬЮ

Методы испытаний средств защитного секционирования

Utility-interconnected photovoltaic systems Tests methods of islanding prevention measures

Дата введения — 2017—09—01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на фотоэлектрические системы, предназначенные для работы параллельно с распределительной электрической сетью общего назначения, и устанавливает методы испытаний средств секционирования указанных систем.

Настоящий стандарт устанавливает основные правила испытаний для определения характеристик средств защитного секционирования, устанавливаемых внутри или совместно с инверторами, соединяемыми с одно- и многофазной распределительной электрической сетью общего назначения. Приведенные в стандарте методы испытаний и критерии их прохождения являются минимальными требованиями, которые обеспечивают достаточную надежность секционирующей защиты в указанных фотоэлектрических системах.

При наличии повышенного риска могут быть выдвинуты дополнительные требования или применены более строгие критерии.

Инверторы и другие устройства считаются реализующими функцию секционирования согласно ГОСТР МЭК 61727-2016, если они отвечают требованиям настоящего стандарта. То есть при установленных условиях эти устройства обеспечивают обнаружение состояния, требующего секционирования, и производят защитное отключение питания сети централизованного электроснабжения.

При проведении испытаний рассматриваются отклонения частоты в пределах ± 1.5 Гц от номинального значения испытуемого образца и отклонения напряжения в пределах ± 15 % от номинального значения. При настройке испытанного образца вне указанных интервалов он может иметь большие времена срабатывания.

В том случае, когда в фотоэлектрической системе применяется активный способ обнаружения ситуации, требующей секционирования, за счет взаимодействия с данным инвертором, следует применять метод испытаний, приведенный в разделе 7. В том случае, когда обнаружение ситуации, требующей секционирования, происходит без взаимодействия с инвертором, допускается применять метод испытаний, приведенный в разделе 8.

Испытания конкретного оборудования, осуществляющего секционирование, могут быть дополнены по согласованию с изготовителем для учета особенностей испытуемого оборудования.

Настоящий стандарт может также применяться к инверторам, входящим в состав других типов систем генерации мощности и соединенным с распределительной электрической сетью (например, к инверторам, получающим питание от микротурбин, топливных элементов, индуктивных и синхронных

Издание официальное

электроустановок). Однако для систем, отличных от фотоэлектрических систем с инверторами, может потребоваться техническая оценка применимости стандарта.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ ИСО/МЭК 17025 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий

ГОСТ 15150—69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009) Напряжения стандартные

ГОСТ 32144-2013 Электрическая энергия Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения

ГОСТ Р 50571-4-44 (МЭК 60364-4-44:2007) Электроустановки низковольтные Часть 4-44 Требования по обеспечению безопасности. Защита от отклонений напряжения и электромагнитных помех

ГОСТ Р 505713-2009 (МЭК 60364-4-41:2005) Электроустановки низковольтные Часть 4-41. Требования для обеспечения безопасности. Защита от поражения электрическим током

ГОСТ Р МЭК 61727-2016 Системы фотоэлектрические. Подключение к распределительным электрическим сетям

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 и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    инвертор с секционирующей защитой (non-islanding inverter): Инвертор, в котором предусмотрено отключение от электрической сети, если значения ее параметров (напряжения и/или частоты) вышли за пределы установленных рабочих значений.

3.2    время срабатывания f_cp (run-on lime. t_R): Время, в течение которого сохраняется присоединение к сети после срабатывания выключателя.

3.3    сигнал завершения отключения (stopping signal): Сигнал, указывающий на осутствие питания на выходе инвертора, подключенного к распределительной электрической сети.

3.4    слежение за точкой максимальной мощности. СТММ (МРРТ, maximum power point tracking): Способ управления фотоэлектрической батареей, используемый для увеличения выходной мощности системы при наиболее часто повторяющихся условиях.

3.5    добротность Q (quality factor. Q₍): Мера силы резонанса в испытательной нагрузке.

Примечание — В параллельном резонансном контуре, таком как нагрузка в энергосистеме,

q = rJc/l.

где R— активное сопротивление нагрузки;

С — емкостное сопротивление нагрузки;

L — индуктивное сопротивление нагрузки.

ГОСТ P 57228—2016

Для С и L, выбранных в соответствии с главной гармоникой энергосистемы, и потребляемой резонансным контуром мощности О может быть определена как:

(2)

где Р — активная мощность. Вт;

Q_l — реактивная мощность для индуктивной нагрузки, вар;

О_с — реактивная мощность для емкостной нагрузки, вар.

3.6    имитатор фотоэлектрической батареи (PV array simulator): Источник питания постоянного тока с выходными характеристиками, аналогичными выходным характеристикам фотоэлектрической батареи (ФБ).

3.7    рабочее значение параметра электротехнического изделия (устройства), рабочий параметр: значение параметра электротехнического изделия (устройства), ограниченное допускаемыми пределами.

3.8    максимально возможное напряжение фотоэлектрической батареи (PV array maximum voltage): максимальное напряжению холостого хода ФБ при стандартных условиях испытаний (U_x х ^ _СУИ) с поправкой на минимальную ожидаемую рабочую температуру и максимально возможную (для данной местности, места установки ФБ) энергетическую освещенность.

3.9    суммарный коэффициент гармонических составляющих (total harmonic distortion. THD): Коэффициент, характеризующий отклонение формы тока и напряжения от идеальной синусоиды, который определяется следующим образом:

(3)

где Ц. /, — среднее квадратичное значение первой гармоники напряжения или тока соответственно;

U_h. I_h — среднее квадратичное значение /7-гармоники напряжения или тока соответственно.

4 Выбор и подготовка образцов

Испытания проводят с полностью укомплектованными образцами.

Испытуемые образцы должны быть изготовлены из указанных в сопроводительных документах материалов и компонентов в соответствии с чертежами и технологическими картами изготовителя и сопровождаться технической документацией, в том числе руководствами по эксплуатации и монтажу.

Минимальные требования следующие.

В технической документации, прилагаемой к испытуемому образцу, должны быть указаны как минимум следующие данные:

-    максимальная выходная мощность:

-    диапазон постоянного напряжения на входе, к которому подключается фотоэлектрическая батарея (ФБ);

-    диапазон постоянного тока на входе, к которому подключается ФБ;

-    диапазон постоянного напряжения на входе, к которому подключается аккумуляторная батарея (АБ). если в испытуемом образце предусмотрена функция передачи электроэнергии от АБ в сеть;

-    диапазон постоянного тока на входе, к которому подключается АБ. если в испытуемом образце предусмотрена функция передачи электроэнергии от АБ в сеть;

-    диапазон переменного напряжения на выходе, подключаемом к распределительной электрической сети;

-    диапазон частоты на выходе, подключаемом к распределительной электрической сети;

-    диапазон переменного тока на выходе, подключаемом к распределительной электрической сети;

-КПД;

3

-    параметры срабатывания по напряжению и частоте (амппитуда и дпитепьность);

-    иные параметры программы управпения;

-    версия постоянного программного обеспечения:

-    отображаемые значения;

-    диапазон рабочей температуры;

-    впажность;

-    габариты;

-    вес.

Для параметров срабатывания изготовитель должен указать определяющий(ие) стандарт(ы). норматив(ы) или требования со стороны системы централизованного электроснабжения, на основании которых изготовлен испытуемый образец и должны проводиться его испытания. Для того чтобы обеспечить соответствие большему диапазону требований со стороны системы централизованного электроснабжения. изготовитель также может задать более жесткие параметры срабатывания.

Результаты испытаний относятся только к конструкции испытуемых устройств с теми компонентами, которые были установлены на испытанных образцах. Если изготовитель испытуемых устройств предполагает использовать один и тот же компонент разных поставщиков и этот компонент может повлиять на обнаружение ситуации, требующей секционирования, и/или время срабатывания при секционировании, должны быть проведены испытания со всеми вариантами таких компонентов.

Для подтверждения сертификата соответствия при изменениях компонентов, элементной базы, программного обеспечения, функциональных возможностей устройств, прошедших испытания, может потребоваться повторение испытаний в соответствии с требованиями настоящего стандарта. Изготовитель должен сообщать и согласовывать с испытательной лабораторией и сертифицирующей организацией все указанные изменения.

Испытуемый образец должен быть смонтирован и установлен в соответствии с сопроводительной документацией, предоставляемой изготовителем. Там. где предполагается установка испытуемого образца определенным образом или в определенной конфигурации (например, смонтированным на стене), необходимо сымитировать установку испытуемого образца в подобных условиях.

Если уставки в испытуемом образце настраиваются оператором, перед проведением испытаний выставляют уставки в соответствии с инструкциями изготовителя или требованиями соответствующих нормативных документов, на которые ссылается изготовитель.

5 Условия испытаний

Испытания проводятся в стандартных атмосферных условиях (нормальные климатические условия испытаний) в соответствии с МЭК 60068-1 (2) или ГОСТ 15150-69. за исключением случаев, определенных для конкретных условий эксплуатации образцов.

Нормальные климатические условия испытаний в соответствии с пунктом 3.15 ГОСТ 15150—69 следующие:

-    температура.........................................................................................................(25    ±    10)    °С

-    относительная влажность воздуха.....................................................................от    45    до    80    %

-    атмосферное давление ......................................................................................от    84,0    до    106,7    кПа

(от 630 до 800 мм рт. ст.)

Условия испытаний по входному напряжению и выходной мощности испытуемого образца приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Условия испытаний по входному напряжению и выходной мощности испытуемого образца

Условие Мощность испытуемого образца на выходе переменного тока, подключаемом к электрораспределительной сети Р^,, Напряжение испытуемого образца на входе постоянного тока1* UBX_ А Максимальная 100% От 75 до 100 % от рабочего напряжения на входе постоянного тока В От 50 до 66 % от максимальной (50 ± 10) % от рабочего напряжения на входе постоянного тока

4

ГОСТ P 57228—2016

Условие	Мощкхггь испытуемого образца на выходе переменного тока, подключаемом к электрораспределительной сети Рш,~	Напряжение испытуемого образца на входе постоянного тока1* Ua_
С	От 25 до 33 % от максимальной2*	Менее 25 % от рабочего напряжения на входе постоянного тока
'* Исходя из диапазона входного напряжения испытуемого образца, указанного изготовителем Например, если диапазон находится между значениями X и Y вольт, то 75 % диапазона будет равно X ♦ 0.75(Y - X) Y не должно превышать значения 0,8 * (максимальное напряжение постоянного тока фотоэлектрической системы, в которую может быть установлен испытуемый образец, то есть максимальное возможное напряжение ФБ). 2) Или минимально допустимое значение выходной мощности испытуемого образца, если оно менее 33 % от максимальной выходной мощности

Под максимальной мощностью испытуемого образца на выходе переменного тока, подключаемого к электрораспределительной сети, понимают мощность испытуемого образца на этом выходе при максимальной допустимой входной мощности. Фактическая указанная максимальная выходная мощность может превышать значение, указанное в технической документации испытуемого образца.

Устанавливаемые во время испытаний значения параметров срабатывания по напряжению и частоте (амплитуда и длительность) должны соответствовать национальным нормативным документам, прежде всего ГОСТ 32144-2013, ГОСТ 29322-2014. ГОСТ Р 50571-4-44. ГОСТ Р 50571.3. ГОСТ Р МЭК 61727 и (1).

Испытания должны проводиться только при работе испытуемого образца в указанном изготовителем диапазоне входного напряжения. Работа испытуемого образца вне указанного диапазона не допускается.

6 Испытательное оборудование

6.1 Схемы испытательного стенда

Схема испытательного стенда для случая, когда секционирование осуществляется с помощью инвертора. для инверторов с однофазным подключением к распределительной электрической сети приведена на рисунке 1. Для инверторов с трехфазным подключением схема испытательного стенда аналогична, с соответствующим подключением к каждой фазе на выходе испытуемого образца нагрузки, измерительных приборов и источника переменого тока, указанных на рисунке 1. и регистрацией формы волны во всех фазах.

Если в испытуемом инверторе предусмотрен режим питания распределительной электрической сети от аккумуляторной батареи (АБ). когда проводят испытания с выходом постоянного тока, предназначенным для подключения АБ. соответствующий источник питания постоянного тока подключают к выводам.

Схема испытательного стенда для случая, когда в фотоэлектрических системах с однофазным подключением к электрораспределительной сети обнаружение ситуации, требующей секционирования, происходит без взаимодействия с инвертором и для этого используется независимое устройство (реле), приведена на рисунке 2. Для фотоэлектрических систем с трехфазным подключением к электрораспределительной сети схема испытательного стенда аналогична, требования по подключениям на выходе такие же. как для испытаний многофазных инверторов.

Характеристики оборудования испытательного стенда должны быть записаны, например внесены в таблицу, аналогичную таблице 2. и приведены в протоколе испытаний.

Испытательный стенд также включает измерительные приборы для регистрации указанных на рисунках 1 и 2 параметров, подключаемые стандартным образом (на рисунках их подключение не показано). Измеряемые во время испытаний параметры и регистрируемые сигналы также перечислены в таблице 3. На выходе испытуемого образца регистрируют фазное и линейное напряжения основной гармоники.

При испытаниях многофазного испытуемого образца контакты выключателя на каждой фазе, аналогичного выключателю S1. должны быть спарены, и этот выключатель должен разъединять все фазы одновременно. Контакты выключателя на каждой фазе, аналогичного выключателю S2. должны быть спарены, и этот выключатель должен отключать/подключать нагрузку от всех фаз одновременно.

5

ГОСТ P 57228—2016

Используют, если источником питания постоянного тока является фотоэлектрическая батарея ²¹ Измеряют только часть указанных параметров, в зависимости от выбранного измерительного оборудования. например активную и реактивную мощности на выходе нагрузки (Р_и и О_м) или токи на резисторе, индуктивности и емкости ит. п Также вместо измерения указанных параметров допускается использовать измерение Р_ити и О_свти при замкнутых выключателях S1 и S2

Рисунок 1 — Схема стенда для испытаний инвертора

Примечание — Сноски и²⁾аналогичны приведенным на рисунке 1

Рисунок 2 — Схема стенда для испытаний независимого устройства обнаружения секционирования (реле)

6

Таблица 2 — Характеристики испытательного оборудования (пример)

Характеристика Данные Примечание 1 Источник питания со стороны ПОСТОЯННОГО тока испытуемого образца а) Диапазон напряжения 0—400.0 В (шаг 0.1 В) Ь) Диапазон тока 0—30,0 А (шаг 0.1 А) 2 Источник питания переменного тока а)схема питания Однофазная, трехпроводная Ь) Выходная мощность 16 кВА с) Выходное напряжение (точность) Эффективное 0—576,0 В (0,2 В) d) Выходная частота (точность) 5—1100 Гц (0.01 Гц) е) Стабильность напряжения ± 100 ю-61ЛС ± 100 КГ6 1/8 ч f) Искажение выходного напряжения Не более 0,05 % 3 Цифровой измеритель а) Диапазон напряжения 15/30/60/150/300/600 В Ь) Диапазон тока 0.5/1/2/5/10/20 А с) Диапазон частоты (точность) Постоянного тока, 10—50 кГц (0,5 %) d) Измеряемые величины Напряжение (В) Ток (А) Активная мощность (Вт) Реактивная мощность (вар) Полная мощность (ВА) Коэффициент мощности Частота (Гц) Электроэнергия (Вт ч) 4 Регистратор формы волны 105 сигнал ов/с а) Скорость сбора данных Ь) Записывающее устройство Термопринтер с) Временная точность ± 500 10-6 5 Нагрузка переменного тока а) Активная нагрузка максимальное напряжение 250 В (переменного или постоянного тока) диапазон тока 2,5—50 А (с шагом 0.3 Ом) допустимая мощность 10 кВА Ь) Индуктивная нагрузка максимальное напряжение 250 В (переменного или постоянного тока) диапазон тока 2.5—50 А (с шагом 0.3 Ом) допустимая мощность 10 кВА с) Емкостная нагрузка: максимальное напряжение 200 В (переменного или постоянного тока) диапазон тока 2.5—50 А

Таблица 3 — Регистрируемые характеристики и сигналы

Характеристика Обозначение Единица измерения Источник питания постоянного тока Напряжение "ах- В Ток Мощность *■ А Вт Энергетическая освещенность1* Вт/м2 Выход переменного тока испытуемого образца, соединяемый с распределительной электрической сетью Напряжение В Ток Активная мощность h" »ЬО' А Вт Реактивная мощность Форма волны напряжения Форма волны тока вар Выходной сигнал испытуемого образца на отсоединение2* Время срабатывания 'со с Сигнал завершения отключения3* SS —