ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

пнет

40—

2015

(IEC/TS

62257-4:

2005)

Возобновляемая энергетика

ГИБРИДНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ НА ОСНОВЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ СЕЛЬСКОЙ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

Рекомендации

Часть 4

Выбор и конструирование системы

IEC/TS 62257-4:2005 Recommendations for small renewable energy and hybrid systems for rural electrification - Part 4:

System selection and design (MOD)

Издание официальное

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении (ВНИИН-МАШ) и Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский институт энергетических сооружений» (ОАО «НИИЭС») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык документа. указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 330 «Процессы, оборудование и энергетические системы на основе возобновляемых источников энергии»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 июня 2015 г. № 15-пнст

4    Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному документу IEC/TS 62257-4:2005 «Гибридные системы небольших размеров с возобновляемой энергией, предназначенные для сельской электрификации. Рекомендации. Часть 4 Выбор и конструирование системы» (IEC/TS 62257-4:2005 «Recommendations for small renewable energy and hybrid systems for rural electrification. Part 4. System selection and design». MOD) путем изменения отдельных фраз (слов, значений показателей), которые выделены в тексте курсивом.

Внесение указанных технических отклонений произведено с учетом особенностей объекта и/или аспекта стандартизации, характерных для Российской Федерации

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее, чем за девять месяцев до истечения срока его действия, разработчику настоящего стандарта по адресу: 123007. г. Москва, ул Шеногина, д. 4. и в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: Ленинский проспект, д. 9. Москва В-49. ГСП-1. 119991.

В случае отмены наспюящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты» и журнале «Вестник технического регулирования». Уведомление будет размещено также на официальном сайте Федерального агентства по техническому регупированию и метрологии в сети Интернет (www gost.ru)

©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

ПНСТ 40—2015

4.4.3 Подробные характеристики критериев, которые должны быть достигнуты производственной подсистемой

Каждый критерий должен быть разработан для того, чтобы количественно выразить цели, поставленные при изучении мест.

Информация должна быть представлена в соответствии с общей моделью, приведенной в приложении А.

4.5 Функциональное описание подсистемы распределения

4.5.1    Подробное описание функций, выполняемых системой распределения (или сельской микросетью)

Обеспечение распределения электрической энергии предполагает выполнение описанных ниже действий и условий:

a)    Подключение сельских установок малой мощности к точкам потребления.

Данная функция объединяет все необходимое для того, чтобы обеспечить терминалу точки потребления поставку энергоснабжения от точки сельской установки малой мощности, которая адаптирована к энергетическим потребностям различных типов клиентов (индивидуальные потребители, экономические предприятия, местные государственные учреждения, общественное освещение и др).

Должны быть введены в действие методы для учета и мониторинга потерь в сельских распределительных сетях.

b)    Недопущение снижения уровня качества услуги по электроснабжению.

Доступность и качественное снабжение объектов должны быть приняты во внимание при проектировании сельской микросети.

c)    Защита электростанций малой мощности по мере необходимости для обеспечения безопасной эксплуатации.

Обеспечение безопасности предполагает:

-    защиту электростанции малой мощности от вреда, возникающего вследствие короткого замыкания или других электрических воздействий, насколько это возможно;

-    локализацию последствий короткого замыкания или перегрузки системы, не прерывая работу всей системы малой мощности и всех других клиентов.

d)    Выполнение решений оператора микросети (ограничение нагрузки).

Данная функция определяет, что необходимо сделать в сельских микросетях для соблюдения принятых правил управления, когда система управления сельской микросетью также включает в себя автоматическую функцию, гарантирующую предоставление энергии потребителям. Эта функция должна выполняться в течение всего установленного срока службы оборудования производственной подсистемы.

Конструкция сельской микросети должна допускать изменение ее конфигурации сообразно информации. предоставленной системой управления энергией.

Это означает:

-    возможность осуществления любых согласованных изменений;

-    включение/отключение сетей, подсоединенных к генераторной установке (если это возможно);

-    отключение сетей в соответствии с правилами приоритета;

• предоставление информации оператору.

e)    Управление выполнения условий договора, заключенного с потребителем.

Должна быть обеспечена возможность применения коммерческих правил при техническом обслуживании и предоставлении электроэнергии (подключение/отключение потребителей в соответствии с договорными обязательствами).

Использование современного оборудования мониторинга и учета может существенно помочь в выполнении требований договора.

4.5.2    Подробные характеристики критериев, которые должны быть достигнуты подсистемой распределения

В настоящем стандарте невозможно установить какие-либо общие количественные цели (уровни производительности).

Поэтому важной задачей является определение количественных показателей (критериев) в функциональной спецификации для определения технических габаритов системы.

Каждый критерий должен быть разработан для отражения результатов, полученных для рассматриваемого типа подсистемы.

7

Типичный инструмент для описания функциональных характеристик сельских микросетей приведен в приложении В в виде листа функции/производительность, относящегося к тому, как подсоединять сельскую установку малой мощности к точкам потребления.

Каждая сельская микросеть учитывает аспекты, характерные для конкретного месторасположения.

В зависимости от характеристик потребностей, которые должны удовлетворяться, конструкция сельской микросети должна быть построена на основе следующих критериев:

-    количество точек поставки энергии;

-    количество основных и вторичных магистральных линий питания, определенных в свете распределения потребителей в месторасположении, максимальные размеры линий и потери системы;

-    возможность иметь определенное количество открытых точек доступа, позволяющих изолировать всю сельскую установку малой мощности или ее часть в сельской микросети.

Параметры следует определять на основании следующих характеристик:

-    уровень качества (см. ГОСТ Р 56124.2) распределяемой энергии;

-    прогнозируемая максимальная мощность приемников, установленных в каждой точке поставки (пиковой мощности);

-    качество электроснабжения, согласованное с потребителями, в частности максимальное падение напряжения, которое не должно превышать определенного значения на интерфейсе между сельской установкой малой мощности и потребителями;

-    механические ограничения в соответствующей среде.

На рисунке 2 приведена схема радиальной структуры сельской микросети.

Рисунок 2 - Функциональная диаграмма радиальной структуры сельской микросети

4.6 Функциональное описание подсистемы спроса

Основные функции подсистемы потребления электроэнергии (или микросети), обеспечивающей пункты потребления электроэнергии, приведены ниже:

a)    взаимодействие с распределительной системой. Данная функция включает все необходимое для гарантирования подачи электроэнергии от системы распределения к установке потребителя, включая функции, связанные с договорными обязательствами, например с оплатой или системой измерения;

b)    распределение энергии по устройствам. Сюда включены все электрические функции, обеспечивающие лодачу/отключение электроэнергии от интерфейса подсистемы распределения до конечного устройства потребителя.

Примечание-В некоторых проектах данная функция может включать снабжение устройствами (например, лампами).

8

ПНСТ 40—2015

4.7 Ограничения, которые должны быть соблюдены в подсистемах распределения и потребления электроэнергии

В подсистемах распределения и потребления электроэнергии должны быть соблюдены ограничения. описанные ниже:

a)    соответствие характеристикам местоположения. Данная функция описывает все ограничения. такие как географические, технические, экономические или социологические, а также людские факторы, характерные для конкретного местоположения, сообразно которому проектируют и изготавливают необходимые устройства:

b)    обеспечение защиты персонала и имущества. Должно быть спроектировано оборудование для контроля рисков физических лиц. операторов или представителей третьих сторон. Кроме того, они должны быть защищены от аварий, которые могут возникнуть на разных частях установки:

c)    минимальное техническое обслуживание системы для обеспечения доступности энергии. Это означает:

-    быстрый и легкий монтаж;

* облегчение условий эксплуатации;

-    облегчение технического обслуживания;

-    облегчение демонтажа;

-    облегчение расширения.

По соображениям стоимости крайне важно, чтобы установки могли продолжать работать без необходимости частого вмешательства специалистов;

d)    соблюдение нормативных требований. Данная функция объединяет все технические и юридические ограничения, которым должны соответствовать установки, для того чтобы быть пригодными к использованию;

e)    соблюдение обязанностей между оператором и потребителями. Данная спецификация определяет права и обязанности оператора и потребителей. Это. как правило, определяет государственный и/или региональный регулирующий орган.

5 Правила энергетического менеджмента

5.1 Общие положения

В энергетических системах, использующих ВИЭ, доступ к источникам может быть различным. Энергетический менеджмент особенно важен при предоставлении потребителю сервиса лучших условий без уменьшения эксплуатационного ресурса оборудования.

В настоящем подразделе описано влияние энергетического менеджмента и технического выбора при определении параметров системы.

На рисунке 3 показана роль энергетического менеджмента и безопасности в виде пересекающихся функций в работе системы.

Система, регулируемая нормативными положениями

ВИЭ

Другие

источники

энергии

Система в соответствии с характеристиками местоположения

Рисунок 3 - Функциональное влияние энергетического менеджмента и безопасности

9

5.2    Функциональное описание энергетического менеджмента для изолированной

системы

При управлении энергией в системах с ВИЭ следует рассмотреть ряд функций, описанных ниже:

a)    адекватное управление ресурсами и потребностями. При управлении энергией в изолированной системе следует учитывать общий объем производства электроэнергии от ВИЭ и потребления. а также обеспечивать соответствие объема ресурсов спросу на энергию, после чего принимать соответствующие решения. Такое управление необходимо для полного выполнения обязательств организации, оказывающей услуги (разработчика проекта и оператора). Эта задача должна быть выполнена в интересах потребителя;

b)    приоритет использования ВИЭ. При управлении энергией в изолированной системе следует отдавать предпочтение генерации на основе ВИЭ в целях сокращения потребления ископаемого топлива и снижения стоимости эксплуатации системы;

c)    максимизация срока службы и производительности оборудования. Управление энергией в изолированной системе также включает в себя обеспечение длительного срока службы оборудования. Это влечет за собой приоритет защиты оборудования в отношении обеспечения того, что капитальные вложения используются правильно на протяжении всего срока службы, предназначенного для оборудования;

d)    управление системой накопления. Качество управления батареями оказывает значительное воздействие на срок службы батареи, на уровень производительности и затрат в течение жизненного цикла;

e)    управление доступного количества энергии. Управление в изолированных системах на основе ВИЭ состоит из:

-    максимального использования имеющихся ВИЭ. которые, как правило, ограничены.

-    оптимизации распределения объема электроэнергии, произведенной из ВИЭ. среди различных пользователей или электрооборудования.

В системе с одним потребителем чрезмерное потребление электрической энергии будет сопровождаться отключением снабжения. Пользователь быстро осваивает правильное использование энергии системы.

В многопользовательской системе (например, в сельской установке малой мощности, соединенной с сельской микросетью) должны быть приняты меры для накопления энергии на благо наибольшего числа людей и избежания ущерба для общей установки. Очевидно, что здесь возможно рассмотрение нескольких решений, например:

-    сеть работает в течение определенных периодов времени, и потребление энергии каждым потребителем ограничено. В этом случае, когда сеть работает, количество распределяемой энергии ограничено;

-    сеть работает в течение значительного периода времени в течение дня. в результате улучшается качество сервиса, но необходимую энергию, доступную каждому пользователю в необходимом количестве, потребитель может потреблять ограниченно в течение определенного периода времени. В зависимости от размеров установки этим количеством энергии можно управлять 8 течение одного или нескольких дней;

-    следует применять соответствующую структуру тарифов для ограничения потребления энергии или разрешить расширение системы за счет выручки, полученной от крупных потребителей энергии. Ступенчатый или градуировочный тариф рекомендуется для обеспечения низкой стоимости энергии для мелких потребителей, а также позволяющий увеличивать оплату для крупных потребителей с целью дальнейшего развития системы.

В системах, включающих в себя электрохимическое накопление, энергетический менеджмент также влечет за собой принятие необходимых мер для пополнения запасенной энергии. В системах, работающих на ВИЭ. иногда связанных с использованием устройств прямого привода, энергия накапливается в виде энергетического продукта, например воды в насосной установке или льда в системах. производящих лед.

5.3    Управление качеством производимой электроэнергии

Последний фактор в энергетическом менеджменте заключается в том. чтобы контролировать качество электроэнергии, поставляемой потребителю. Ниже приведены критерии определения этого качества:

-    уровень напряжения и диапазон его изменения;

-    пульсация напряжения постоянного тока;

-    частота и диапазон изменения напряжения переменного тока;

ПНСТ 40—2015

- гармонические соотношения для напряжения переменного тока, которое напрямую зависит от качества инвертора (псевдосинусоида или синусоида) либо используемого генератора и должен быть соответствующим для применяемых устройств. Соответственно, проектировщик системы должен проверить это условие.

6 Ожидаемые результаты процесса определения параметров

6.1    Общие положения

Раздел 6 описывает влияние энергетического менеджмента на предложения по проектированию системы.

В разделе 6 представлены рекомендации относительно информации, которую следует включать в отчет по данным параметров.

В то время как каждый конструктор может свободно выбирать конкретный метод, используемый для определения параметров системы, цель состоит в том. чтобы определить рамки определения размеров, в том числе тип документации, которая должна быть предоставлена разработчику проекта.

Общие правила представления результатов должны применять проектировщики, с тем чтобы любой разработчик проекта мог объективно сравнить различные предложения, связанные с настоящим стандартом.

В настоящем разделе приведены технические и экономические критерии для «подходящих» параметров, что дает возможность для сравнения различных предложений.

6.2    Участники процесса определения параметров

Требуемое число активных участников процесса определения параметров установки приведено в таблице 1.

Особое внимание следует уделять тому, чтобы участники предоставляли проект с информаци-ей/принятием решений, которыми они располагают или за которые они отвечают.

Таблица 1 — Участники процесса определения параметров установки

Участник Обязательства участников по процесс у определения параметров установки Потребитель Отправка запроса по требованиям электроэнергии Разработчик проекта Определение требований, которые должны быть выполнены Технический консультант Оказание помощи разработчику проекта при определении проекта и рассмотрения проектных предложений Исполнитель проекта Устанавливает правильную конструкцию и размеры

6.3    Элементы для сравнения различных проектных предложений

Все проектные предложения должны основываться на некоторых общих технических требованиях.

Различные проектные предпожения следует сравнивать с учетом следующих существенных моментов:

-    все допущения, используемые для подготовки проектных предложений:

-    технические требования и энергетические прогнозы, полученные в процессе определения параметров;

• предложения, сделанные с целью уменьшения риска системных сбоев:

-дисконтированная стоимость предлагаемого оборудования;

-доказательства достоверности проектных расчетов конструктора;

-    идентификация класса системы;

-    опыт работы конструктора в данной области;

-    другие критерии, которые могут быть специфическими для проекта или разработчика, например «воздействие на окружающую среду».

6.4    Структура предложения

6.4.1 Общее

В 6.4.2 рассмотрены основные типы и качество информации, которую необходимо предоставлять как часть проектной документации.

11

Предложение должно содержать следующую информацию:

-    основное обязательство снабжения количеством энергии, необходимым для удовлетворения потребностей пользователей:

-    предположения потребления и данные о ВИЭ;

-    описание опасных погодных явлений и прогнозы для уменьшения риска простоя:

-    технические условия:

-    выходы энергии:

-    затраты, включая все примененные экономические допущения;

-документация проектных гарантий.

6.4.2 Общие обязательства по снабжению

Общие обязательства по снабжению приведены в ГОСТ Р 56124.2, а основные аспекты обобщены в таблице 2.

Для определения параметров производственных подсистем исполнитель проекта должен проконсультироваться с владельцем проекта, чтобы установить набор соответствующих показателей.

Некоторые примеры данных показателей:

-    «фактор удовлетворения» потребителя энергии. Определение параметров энергетической установки зависит от производства в сравнении с имеющейся энергией. В любой момент времени, указанный пользователем, энергия будет поставляться в необходимом количестве, а в определен-ныхых случаях в соответствии с оговоренными требованиями по мощности;

-    прогноз доли инвестиций в ВИЭ. Данный показатель определяют следующим образом:

_Возможное количество энергии, которое установка может производить, используя ВИЭ_

Количество энергии, требуемое для потребления

(ежемесячно);

-    другие критерии, которые также могут рассматриваться в зависимости от позиции разных участников проекта, приведены в таблице 2.

Таблица 2 — Заинтересованные стороны, которые следует рассматривать (см. обозначения в ГОСТ Р 56124 2 (таблица 3)]

Критерий Заинтересованные стороны Разработчик проекта Владелец Оператор Потребитель Технический Система обеспечивает уровень запроса сервиса Система работает в течение всего требуемого срока службы оборудования Система проста в работе и техническом обслуживании Энергия доступна по требованию или согласно контракту Финансовый Проект соответствует финансовым ресурсам Положительный денежный поток будет должен восстановительную стоимость и эксплуатационные расходы, в соответствии с бизнес-планом Система минимизирует нетехнические потери и способствует легкому сервису Может работать с установленным бюджетом Доступные цены на электрическую энергию Контрактный Энергия будет подаваться на протяжении всего срока эксплуатации Система установлена и работает корректно Собственность и финансовая структура проекта является ясной и безопасной Энергия подается в соответствии с соглашениями Экологический Проект экологически обоснован Проект экологически обоснован Минимальное неблагоприятное воздействие системы на окружающую среду Непродолжительное негативное влияние на окружающую сре-АУ Социологический Проект является устойчивым Социальные льготы: здравоохранение, образование и др Приемлемость системы для потребителей Развитие местной деятельности. Ограниченное негативное влияние на качество жизни

Измерения, проведенные в одной и той же точке

Содержание

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

2    Нормативные ссылки............................................................................................. 1

3    Термины, определения и сокращения....................................................................2

4    Функциональные требования производственных и распределительных

подсистем...............................................................................................................2

4.1    Подготовительные мероприятия.........................................................................2

4.2    Основные требования........................................................................................2

4.3    Введение в подсистемы..................................................................................... 5

4.4    Функциональное описание производственной подсистемы.....................................6

4.5    Функциональное описание подсистемы распределения...........................................7

4.6    Функциональное описание подсистемы спроса......................................................8

4.7    Ограничения, которые должны быть соблюдены в подсистемах распределения

и потребления электроэнергии............................................................................9

5    Правила энергетического менеджмента...................................................................9

5.1    Общие положения.............................................................................................9

5.2    Функциональное описание энергетического менеджмента для изолированной

системы................................................................................................................10

5.3    Управление качеством производимой электроэнергии........................................ 10

6    Ожидаемые результаты процесса определения параметров.......................................11

6.1    Общие положения..............................................................................................11

6.2    Участники процесса определения параметров........................................................ 11

6.3    Элементы для сравнения различных проектных предложений.................................11

6.4    Структура предложения......................................................................................11

6.5    Предложения для процесса определения параметров..........................................23

6.6    Влияние предварительных конструкционных расчетов на определение

параметров системы и затрат.............................................................................24

6.7    Гарантия результатов........................................................................................25

7    Правила сбора данных для управления системой.....................................................25

7.1    Общие положения..............................................................................................25

7.2    Содержание раздела.........................................................................................25

7.3    Уровни сбора данных и потребность в данных......................................................26

7.4    Необходимые данные........................................................................................30

7.5    Условия эксплуатации, электрические и энергетические требования

для сбора данных..............................................................................................31

Приложение А (справочное) Пример для детализированных функциональных

критериев и уровней для производственной системы..............................32

Приложение В (справочное) Пример для детализированных функциональных

критериев и уровней для распределительной системы...........................33

Приложение С (справочное) Пример структуры спецификации предложения...................34

Приложение D (справочное) Расчет затрат.................................................................39

Приложение Е (справочное) Предложение для процесса определения

параметров........................................................................................ 42

48

Введение

Основная цель группы стандартов на гибридные электростанции на основе возобновляемых источников энергии, предназначенных для сельской электрификации. — обеспечение различных участников проектов электрификации сельских объектов (децентрализованных потребителей) (эксплуатирующего персонала, поставщиков, кураторов проекта, установщиков оборудования и др.) документацией по установке работающих на основе возобновляемых источников энергии и гибридных энергетических систем переменного тока номинальным напряжением до 500 В, постоянного тока номинальным напряжением до 750 В и номинальной мощностью до 100 кВА

Группа стандартов на гибридные электростанции на основе возобновляемых источников энергии, предназначенных для сельской электрификации, содержит рекомендации по:

-    выбору необходимой системы в требуемом месте;

-    проектированию этой системы;

-    эксплуатации системы и поддержанию ее в рабочем состоянии.

Требования и нормы, установленные в группе стандартов на гибридные электростанции на основе возобновляемых источников энергии, предназначенных для сельской электрификации, не являются исчерпывающими для реализации проектов электрификации сельских объектов (децентрализованных потребителей) Российской Федерации. Данные стандарты содействуют использованию возобновляемых источников энергии в электрификации сельских районов, и в настоящее время они не содержат требований к разработке экологически чистых технологий (выбросы углекислого газа СО_:. углеродных кредитов и т.д.).

Содержание группы стандартов на гибридные электростанции на основе возобновляемых источников энергии, предназначенных для сельской электрификации, является целостным с разбиением на части, отражающие вопросы безопасности и устойчивого развития систем электроснабжения при минимальной стоимости издержек за срок службы. Одной из целей группы стандартов на гибридные электростанции на основе возобновляемых источников энергии, предназначенных для сельской электрификации, является обеспечение необходимых требований в области применения малых электростанций на основе возобновляемых источников энергии и гибридных автономных систем электроснабжения.

Другая целью настоящего стандарта — определение методологии выбора и конструирования системы электрификации сельских объектов (децентрализованных потребителей), учитывая выявленные потребности, описанные в ГОСТ Р 56124.2, для помощи проектным подрядчикам и разработчикам проекта.

IV

ПНСТ 40—2015 (IEC/TS 62257-4:2005)

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ

Возобновляемая энергетика

ГИБРИДНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ НА ОСНОВЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ СЕЛЬСКОЙ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

Рекомендации

Часть 4

Выбор и конструирование системы

Renewable power engmeenng Renewable energy and hybrid systems for rural electrification Recommendations Part 4 System selection and design

Срок действия — с 2016—07—01 no 2019—07—01

1    Область применения

Настоящий стандарт представляет собой методику для достижения определенных результатов. заданных для системы электрификации сельских объектов (децентрализованных потребителей), независимо от решений, которые могут быть реализованы.

В ГОСТ Р 54124.2 определены требования пользователей и различные конфигурации системы питания, которые могут быть использованы для выполнения данных требований.

В связи с потребностями различных участников проекта функциональные требования должны быть достигнуты путем изготовления и распределения перечисленных подсистем.

В разделе 5 приведены правила энергетического менеджмента. Это ключевые моменты, оказывающие большое влияние на определение параметров системы электрификации.

В разделе 6 приведена информация, которая может быть получена при процессе определения параметров системы, чтобы дать возможность участникам выбрать оборудование или компоненты, способные выполнять перечисленные функциональные требования.

Для разрешения и упрощения процесса управления установкой небольшой мощности и технического обслуживания всей системы электрификации должна быть собрана и проверена необходимая информация в полном объеме. В разделе 7 приведены положения по определению параметров и правила для сбора данных.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ Р 56124.2-2014 Возобновляемая энергетика. Гибридные электростанции на основе возобновляемых источников энергии, предназначенные для сельской электрификации. Рекомендации. Часть 2. Из требований по классификации систем электроснабжения (МЭК/ТС 62257-2 2004. MOD)

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

Издание официальное

3 Термины, определения и сокращения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    гибридная система (hybrid system): Энергетическая система с несколькими источниками электрической энергии (генераторами), использующими не менее двух разных технологий производства электроэнергии.

3.2    ВИЗ: Возобновляемые источники энергии.

3.3    изолированное место (isolated site): Электрическая характеристика для определения специфического местоположения, в настоящее время не подключенного к национальной/региональной сети.

3 4 индивидуальная система электрификации; ИСЭ (individual electrification system): Энергетическая система, которая снабжает один сельский объект (децентрализованного потребителя) электрической энергией, выработанной микроэлектростанцией, которая использует, как правило. один энергетический ресурс.

3.5    коллективная система электрификации; КСЭ (collective electrification system): Энергетическая система, которая снабжает несколько сельских объектов (децентрализованных потребителей) электрической энергией, выработанной микроэлектростанцией, которая использует один или несколько энергетических ресурсов.

3.6    микросеть (micro-grid): Электрическая сеть, которая перераспределяет мощность менее 50 кВА и питается от микроэлектростанции.

3.7    микроэлектростанция (micro-power plant): Электростанция, которая вырабатывает менее 50 кВА посредством использования одного энергетического ресурса или гибридной системы.

3    8 накопитель (storage): Накопитель энергии, произведенной на одном генераторе системы, которая может преобразовываться через систему в электричество.

3.9    система электроснабжения с диспетчеризацией (dispatchable power system): Источник (генератор) или система являются управляемыми, если в любой момент времени они могут выработать требуемую электроэнергию (например, дизель-генератор является управляемой системой, а генератор на основе ВИЗ. как правило, нет).

Пример — Электроагрегатом управляет диспетчер системы; генератором на ВИЗ обычно диспетчер системы не управляет.

3.10    система электроснабжения без диспетчеризации (non dispatchable power system): Система. которая является зависимой от энергетического ресурса; требуемая мощность не всегда может быть доступна в условное время.

3.11    удаленное место/площадь (remote site/area): Географическая характеристика для определения специфического местоположения, находящегося далеко от развитых инфраструктур, в частности. связанных с распределением энергии.

4    Функциональные требования производственных и распределительных

подсистем

4.1    Подготовительные мероприятия

Цель настоящего подраздела — предоставить метод для описания результатов, достигнутых системами электрификации для изолированных мест в соответствии с ГОСТ Р 56124.2. Указанный метод описывает ожидаемые характеристики данных установок, производящих электроэнергию на основе возобновляемых или органических источников.

Данный этап определения ожидаемых результатов продукции предшествует определению технических размеров и этапам проектирования деталей.

4.2    Основные требования

4.2.1 Основные факторы, которые необходимо учитывать

На рисунке 1 показаны основные факторы, влияющие на проектирование электростанций малой мощности.

2

ПНСТ 40—2015

Рисунок 1 - Факторы, влияющие на проектирование электростанций малой мощности 4.2.2 Обязательные требования и характеристики Для каждого фактора, приведенного на рисунке 1. должны быть определены и учтены детальные потребности или характеристики.

4.2.2.1 Технические факторы: обязательные требования или характеристики

Участник Обязательно требования или характеристики Разработчик проекта/Владелец Соответствие с общей спецификацией и определенными стандартами Оператор Простейшая возможная реализация предельные ограничения по транспортным средствам и подъемной аппаратуре Технология, совместимая с ограниченной квалификацией местной рабочей силы Установка ограничений на работу в поле Стандартизированное оборудование Подрядчик по техническому обслуживанию Надежная и легкая замена оборудования на обьекте Ограниченный выбор запасных частей Различные потребители/нагрузки Виды энергетических услуг (см ГОСТ Р 56124 2. приложение В)

4.2.2 2 Экономические факторы: обязательные требования или характеристики

У'встник Обязательнее требования или характеристики Разработчик проекта/аладелец Баланс между первоначальными затратами капитала и эксплуатационными расходами для прибыльности и жизнеспособности проекта Исполнитель проекта Баланс между затратами на оборудование (покупка и установка) и заданным уровнем надежности Подрядчик Обеспечить соответствующий уровень жизни при выполнении требований исполнителя проекта Оператор По возможности максимально низкие эксплуатационные затраты Подрядчик по техническому обслуживанию Обладать экономической конкурентоспособностью при выполнении требований оператора Различные потребители/нагрузки Предоставление доступных услуг (освещение, телевидение и др ) в соответствии с уровнем качества по контракту, по согласованной цене

3

4.2.2.3 Характеристики местоположения системы

Основные характеристики местоположение системы Подробные характеристики Комментарии Географическая среда Статистика погоды (Г*, влажность, ветер, количество осадков и др.) Общие сведения о стандартных условиях местоположения Климат и суровые погодные условия или локальные опасности Климатические характеристики местности влияют на проектирование системы и составляющие оборудования К данным характеристикам можно отнести следующее -    перепады температуры; -    перепады влажности. -    дожди и снегопады. -    нагрузки, накладываемые на сооружение (ветром, циклонами, морозом и др ); -    загрязнение (песком, солью, пылью, другими загрязнителями) Энергетические ресурсы Определение местных энергетических ресурсов (для подробной информации см таблицу 4) Средства доступа к месторасположению и около него Основной доступ к объекту, условия дорожных мостов, легкость доступа к объекту (улицы, реки и др ) влияют на сложность преодоления препятствий и изменения в микрораспредели-тельной сети являются прогнозируемыми Характер почвы (геологической среды) Это влияет на тип конструкции (воздушные или подземные линии электропередач), которая должна быть установлена и на выполнение некоторых установок (например, системы заземления. в зависимости от резистивных характеристик почвы и фундаментов системы) Географическое распределение точек потребителей Это является главным фактором для стоимости размещения инфраструктур Разброс или концентрация точек потребления, их вероятное развитие (близкое или удаленное) в плане времени и в плане пространства будут влиять на решения, связанные с выбором топологии размещения сети Среда обитания человека Расстояние до/между дома-ми/нагрузками - производственная система Т ип домов/нагрузок Допустимый уровень шума Допустимый уровень отходов Тип строительства здания сельской установки малой мощности Биологическая окружающая среда Фауна Флора Тип лесного массива Техническая среда Тип сети на месте, если имеется (воздушный, закрытый) Г ражданское строительство Качество существующих сооружений Это может быть либо союзник, либо враг относительно некоторых решений для обеспечения опоры для проводов (физическое качество зданий их высота и др ) Возможность локального технического обслуживания на месте Доступные телекоммуникации Ограничения по оборудованию Уровень локальных технических навыков Удельное сопротивление грунта

ПНСТ 40—2015

Основные характеристики ивегтюположвмия системы Подробные характеристики Комментарии Социологическая окружающая среда Энергетические потребности клиентов Какое количество энергии необходимо клиентам и готовы ли они платить за него? Привычное потребление энергии Профили нагрузки для сообщества Категории клиентов Распределение по сети будет базироваться на -    социологических критериях (правила общества, социологические критерии); -    экономических критериях (объединение сети и сельской установки малой мощности должно стоить меньше, чем сумма изолированных индивидуальных производственно-распределительных объектов, обеспечивающих аналогичные услуги); -    технических критериях (гарантированный уровень сервиса, безопасность и др.) Экономическая окружающая среда Стоимость топлива, поставляемого на место Стоимость технического сервиса Экономическая окружающая среда места Платежеспособность клиентов Базовый тариф для сервиса

4 2.2.4 Правила и требования, которые необходимо учитывать

Область регулирования Ссылки Качество закупаемой продукции заполняется для каждого проекта Электрическая безопасность Условия распределения Здания | Генерирование/распределение Хранилище топлива Топливный транспорт Локальное воздействие на окружающую среду Классификация места Разные постановления Возможность повторного использования оборудования Спецификация производства/распространения Импортные пошлины Регулирующие органы Потребности в местной рабочей силе

4.3 Введение в подсистемы

Систему электрификации следует рассматривать как систему:

-    обеспечивающую услуги энергопитания (производственная подсистема);

-    обеспечивающую услуги распределения электроэнергии (распределительная подсистема);

-    предоставляющую услуги потребителю (подсистема спроса);

-    соответствующую ограничениям (действующая на все подсистемы).

Индивидуальная система электрификации для одиночных лользователей/нагрузок включает две подсистемы:

-    электроэнергетическую производственную подсистему;

-    подсистему спроса, использующую эту электроэнергию.

Коллективная система электрификации для нескольких потребителей включает три подсистемы:

-    электроэнергетическую производственную подсистему (сельская установка малой мощности);

-    распределительную сеть для данной энергии отдельными потребителями (сельская микросеть);

-    подсистему спроса, включающую проводку дома и электрические приборы всех отдельных пользователей.

5

Эти подсистемы могут соответствовать системам, которые эксплуатируют и обслуживают различные лица или органы. В определенных случаях вся система может находиться в собственности, управлении и использовании одним потребителем.

4.4 Функциональное описание производственной подсистемы

4.4.1    Основное

Функция производственной подсистемы заключается в поставке электрических мощностей и энергии для отдельных клиентов или сочетания постоянных клиентов. Эта подсистема генерирования должна быть способна выполнять свои функции, несмотря на непредвиденные обстоятельства, связанные с наличием возобновляемых источников и/или органических энергетических ресурсов, обеспечивать выполнение по нормам потребления клиентов.

Технические задачи, поставленные перед такой установкой, можно разделить на следующие основные моменты:

a)    производство и накапливание энергии экономически выгодным способом;

b)    если используют ВИЭ:

-    отдавать предпочтение использованию ВИЭ. где это локально доступно;

-    накапливать энергию от ВИЭ. когда они доступны;

-    использовать резервные источники энергии (наборы генераторов) для достижения указанного уровня сервиса, когда ВИЭ недоступны или недостаточны.

4.4.2    Функции, выполняемые производственной подсистемой

С функциональной точки зрения производственная подсистема - это система, способная обеспечивать энергоснабжение, состоящая:

a)    из генерирования электрической энергии. Различные источники и конструкции описаны в ГОСТ Р 56124.2. Данная функция включает все необходимые меры для производства электрической энергии, соответствующей определенным характеристикам напряжения, частоты, гармоник, мощности и потребления, соответствующие необходимому качеству обслуживания (см. проект на основе МЭК/ТС 62257-2).

Данная функция охватывает:

-    преобразование первичных энергий в электрическую энергию;

-    накопление энергии (если это возможно);

-    преобразование энергии из постоянного тока в переменный (при необходимости);

-    измерение энергии.

При условии надлежащего снабжения и технического обслуживания системы, система должна быть сконструирована таким образом, чтобы соответствовать всем потребностям общества в электричестве и быть доступной по стоимости;

b)    передачи электрической энергии распределительной подсистеме. После производства энергии данная функция обеспечивает подачу энергии в интерфейс коллективной или индивидуальной системы распределения в соответствии с договорными требованиями;

c)    управления энергией. Количество энергии, которое может быть использовано потребителями. не безгранично в силу самого существования и условий доступности первичной энергии (солнечная радиация, топливо и др), и емкостями для накапливания данной энергии.

Соответственно, важно управлять использованием имеющихся в наличии ресурсов:

-    для оптимизации испопьзования доступной энергии.

-    сохранения накопленной энергии наилучшим способом,

-    контроля энергетических потоков в интересах клиентов (актуальной потребности в энергии) и оборудования (длительный срок службы установки),

-    сведения к минимуму использование ископаемых ресурсов, когда это применимо.

Это требует:

-    управления производством/наколлением энергии.

-    управления накоплением/раелределением энергии,

-    управления производством/раслределением энергии.

-    управления залуском/остановкой работы генераторной установки (когда это применимо);

d)    установки, которые должны предоставлять потребителям и операторам информацию, необходимую для управления производством и потреблением энергии в своих интересах и, где это применимо. в интересах населенного пункта.

6