村鎮光伏發電站集群控制系統仿真測試技術要求2021-10-11發布2022-05-01實施I前言 2規范性引用文件 13術語和定義 4基本規定 5測試項目 15.1監控主站測試項目 15.2監控終端測試項目 26測試系統 26.1一般要求 26.2仿真測試系統的功能要求 26.3仿真測試系統的性能要求 37測試步驟及結果判定 7.1集群監控主站功能測試 37.2監控終端功能測試 6附錄A(資料性)村鎮光伏發電站集群控制系統仿真測試系統總體架構 8附錄B(資料性)村鎮光伏發電站集群控制系統仿真測試記錄表 9附錄C(資料性)村鎮光伏發電站集群控制系統仿真測試報告 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國電力企業聯合會提出。本文件由全國微電網與分布式電源并網標準化技術委員會(SAC/TC564)歸口。本文件起草單位：東南大學、中國電力科學研究院有限公司、南京理工大學、國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院、國網安徽省電力有限公司、江蘇鯤游能源技術有限公司、國網江蘇省電力有限公司、國網北京市電力公司電力科學研究院。1村鎮光伏發電站集群控制系統仿真測試技術要求本文件規定了村鎮光伏發電站集群控制系統的仿真測試項目、測試系統、測試步驟及結果判定等。本文件適用于接入10kV及以下電壓等級電網的村鎮光伏發電站集群。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T36116村鎮光伏發電站集群控制系統功能要求DL/T634.5-101遠動設備及系統第5-101部分：傳輸規約基本遠動任務配套標準DL/T634.5-104遠動設備就系統第5-104部分：傳輸規約采用標準傳輸協議集的IEC60870-5-3術語和定義GB/T36116界定的術語和定義適用于本文件。4基本規定4.1村鎮光伏發電站集群控制系統的仿真測試應包括對集群控制系統監控主站和監控終端的功能測試。4.2村鎮光伏發電站集群控制系統的仿真測試應通過實時仿真和被測硬件在環測試實現，實時仿真部分應具備對電力系統和通信系統的仿真能力。4.3仿真測試應編制測試大綱，包含測試項目、測試步驟、測試結果判定分析等，并制定安全預防措施。4.4仿真測試用儀器設備不應從被測對象上接取試驗用電源。4.5測試前應將被測集群監控主站或監控終端等被測硬件、實時仿真裝置、通信仿真系統通過測試系統接口互聯，典型架構見附錄A。4.6測試過程中應進行數據記錄，記錄表見附錄B。4.7測試完成后應形成仿真測試報告，村鎮光伏發電站集群控制系統仿真測試報告見附錄C。4.8被測村鎮光伏發電站集群控制系統的功能測試結果應滿足GB/T36116的相關規定。5測試項目5.1監控主站測試項目村鎮光伏發電站集群監控主站的測試項目應包括集群監控主站的基本功能測試和擴展功能測試，2仿真測試項目見表1。表1集群監控主站的仿真測試項目序號功能類型測試項目仿真測試1基本功能數據采集√2數據處理√3信息交互√4遙控功能/5電壓/無功控制√6報警功能√7擴展功能有功功率控制√8集群輔助服務√5.2監控終端測試項目監控終端的測試項目應包括數據采集功能測試、有功功率控制功能測試和電壓/無功控制功能測試，仿真測試項目見表2。表2監控終端仿真測試項目序號測試項目仿真測試1數據采集√2有功功率控制√3電壓/無功控制√6測試系統6.1一般要求6.1.1村鎮光伏發電站集群控制系統的仿真測試系統應包括實時仿真裝置、通信仿真系統、集群監控主站或監控終端等被測硬件以及測試系統接口，仿真測試系統的典型架構見附錄A。6.1.2仿真測試系統接口應具備在實時仿真裝置、通信仿真系統、被測硬件三部分之間進行數據交互6.2仿真測試系統的功能要求6.2.1實時仿真裝置應滿足下列規定：a)具備村鎮光伏發電站集群及其接入電網的仿真功能；b)具備電力系統負荷擾動、發電擾動、設備故障等多類型工況的仿真模擬能力；c)具備發出遙測信號及接收遙控、遙調信號的能力。36.2.2通信仿真系統應滿足下列規定：a)具備光纖、電力線載波等多種通信方式的仿真模擬能力；b)具備堵塞、斷線、冗余等通信系統工況的仿真模擬能力。6.2.3測試系統接口應支持DL/T634.5-101、DL/T634.5-104等通信規約或其他國內、國際標準通訊規約，應具備與被測村鎮光伏發電站集群控制系統可靠通信的能力。6.3仿真測試系統的性能要求6.3.1實時仿真裝置所采用的步長宜不大于50μs。6.3.2仿真測試系統的硬件配置應根據被測村鎮光伏發電站集群控制系統及其接入電網實際規模選擇，仿真測試系統所有內核的總處理器利用率宜小于60%。7測試步驟及結果判定7.1集群監控主站功能測試7.1.1集群監控主站數據采集功能測試7.1.1.1集群監控主站的數據采集功能測試，應包括集群監控主站對光伏發電站并網點的電流、電壓、有功功率、無功功率、光伏發電量以及10kV接入光伏發電站上送的并網點開關狀態信息數據采集功能的測試。7.1.1.2集群監控主站數據采集功能測試步驟應滿足以下規定：a)仿真模擬監控終端發送光伏發電站并網點的電流、電壓、有功功率、無功功率、光伏發電量、以及10kV接入光伏發電站上送的并網點開關狀態信息等數據給集群監控主站；b)記錄集群監控主站采集到的數據情況，數據采集記錄周期應根據通信方式來確定，光纖通信方式下的數據采集記錄周期小于3s,載波通信方式下的數據采集記錄周期小于30s,記錄次數應不少于3次，記錄表見附錄B中表B.1;c)重復上述測試3次；d)根據測試記錄結果計算遙測綜合誤差率、遙信正確率、遙控正確率。7.1.1.3數據采集功能測試結果判定依據如下：a)合格的測試結果應同時滿足以下要求：1)遙測綜合誤差率應小于1.5%;2)遙信正確率應大于99.9%;3)遙控正確率應為100%。b)任一次測試不合格，則測試不通過。7.1.2集群監控主站數據處理功能測試7.1.2.1集群監控主站數據處理功能測試，應包括集群監控主站對采集數據進行合理性檢查、越限告警、數據備份、計算分析和處理功能的測試。7.1.2.2集群監控主站數據處理功能測試步驟應滿足以下規定：a)利用集群監控主站采集并處理光伏發電站并網點的電流、電壓、有功功率、無功功率、光伏發電量等仿真模擬數據(含正常數據和越限數據);b)記錄集群監控主站數據處理前后的數據，記錄表見表B.2;c)重復上述測試3次；d)根據記錄結果進行采集數據合理性檢查、越限告警、數據備份、計算分析和處理。47.1.2.3數據處理功能測試結果判定準則如下：a)合格的測試結果應同時滿足以下要求：1)數據處理后數值應正確；2)數據越限時應正確告警；3)監控主站可對數據進行備份、計算分析和處理。b)任一次測試不合格，則測試不通過。7.1.3集群監控主站信息交互功能測試7.1.3.1集群監控主站與外部系統的信息交互功能測試，應包括并網點的電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、開關設備狀態、光伏發電量等信息交互功能的測試。7.1.3.2集群監控主站與外部系統信息交互功能測試步驟應滿足以下規定：a)搭建集群監控主站與外部系統(仿真模擬)的信息交互環境，交互信息應包括模擬并網點的電b)分別記錄集群監控主站和外部系統通過信息交互獲取到的數據，記錄表見表B.3;c)重復上述測試3次；d)根據集群監控主站和外部系統各自記錄結果進行數據合理性判斷。7.1.3.3信息交互功能測試結果判定準則如下：a)合格的測試結果應同時滿足以下要求：1)信息交互時數據傳輸應穩定；2)交互數據應無誤差。b)任一次測試不合格，則測試不通過。7.1.4集群監控主站遙控功能測試7.1.4.1集群監控主站遙控功能測試，應包括集群監控主站對可控光伏發電站并網點開關進行遙控分合控制功能的測試。7.1.4.2集群監控主站遙控功能測試步驟應滿足以下規定：a)被測集群監控主站發送并網點開關遙控信號到仿真模擬的光伏發電站，進行分合控制；b)記錄被測光伏發電站的開關分合狀態，記錄表見表B.4;c)重復上述測試3次；d)根據記錄結果進行遙控功能正確性判斷。7.1.4.3遙控功能測試結果判定準則如下：a)合格的測試結果應同時滿足以下要求：1)遙控正確率應為100%;2)光纖通信方式下遙控執行時間應小于10s;載波通信方式下遙控執行時間應小于60s。b)任一次測試不合格，則測試不通過。7.1.5集群監控主站電壓/無功控制功能測試7.1.5.1集群監控主站電壓/無功控制功能測試，應包括上級調度系統下發到光伏發電站集群的無功功率控制指令的執行、集群內可控光伏發電站無功出力的優化分配、電壓/無功調節指令下發等功能的測試。7.1.5.2集群監控主站電壓/無功控制功能測試步驟應滿足以下規定：a)設置上級調度系統無功功率控制指令變化工況(如發電擾動、負荷擾動等),并下發到集群監控5b)集群監控主站接收并執行上級調度系統下發的無功功率控制指令，在集群內可控光伏發電站間進行無功出力的優化分配，下發電壓/無功調節指令到可控光伏發電站；c)記錄上級調度系統下發的無功功率控制指令、集群監控主站接收并執行的無功功率控制指令、集群內可控光伏發電站接收的電壓/無功調節指令，并記錄集群內可控光伏發電站接收到電壓/無功調節指令后電壓/無功出力仿真波形，記錄表見表B.5;d)重復上述測試3次；e)根據記錄結果和仿真測試波形分析電壓控制和無功功率控制功能執行情況。7.1.5.3電壓/無功控制功能測試結果判定準則如下：a)合格的測試結果應同時滿足以下要求：1)集群監控主站接收的上級調度系統下發的無功功率控制指令應無誤差；2)集群監控主站下發的電壓/無功調節指令應無誤差；3)不同工況下電壓/無功出力仿真波形應符合工況變化特性。b)任一次測試不合格，則測試不通過。7.1.6集群監控主站報警功能測試7.1.6.1集群監控主站報警功能測試，應包括集群監控主站的報警級別定義、報警確認與清除、報警信息存儲、報警統計分析、報警查詢、主要事件順序顯示功能的測試。7.1.6.2集群監控主站報警功能測試步驟應滿足以下規定：a)仿真不同級別的報警信號，并發送到集群監控主站，集群監控主站根據報警級別進行告警；b)報警后驗證集群監控主站上的報警確認與清除、報警信息存儲、報警統計分析、報警查詢、主要事件順序顯示等功能，記錄表見表B.6;c)重復上述測試3次；d)根據記錄結果進行報警功能判斷。7.1.6.3集群監控主站報警功能測試結果判定準則如下：a)合格的測試結果應同時滿足以下要求：1)集群監控主站應能及時報警，并正確顯示報警級別；2)報警確認與清除、報警信息存儲、報警統計分析、報警查詢、主要事件順序顯示等功能應正常。b)任一次測試不合格，則測試不通過。7.1.7集群監控主站有功功率控制功能測試7.1.7.1集群監控主站有功功率功能測試，應包括集群監控主站根據光伏發電站裝機容量進行集群內可控光伏發電站有功出力優化分配并下發有功功率調節指令功能的測試。7.1.7.2集群監控主站有功功率功能測試步驟應滿足以下規定：a)集群監控主站根據光伏發電站裝機容量優化分配集群內可控光伏發電站有功出力，并下發有功功率調節指令到可控光伏發電站；b)記錄集群監控主站執行的有功功率控制指令、集群內可控光伏發電站接收的有功功率調節指令，并記錄集群內可控光伏發電站接收到有功功率調節后有功出力仿真波形，記錄表見表B.7;c)重復上述測試3次；d)根據記錄結果和仿真測試波形分析電壓控制和無功功率控制功能執行情況。7.1.7.3集群監控主站有功功率功能測試結果判定準則如下：a)合格的測試結果應同時滿足以下要求：61)監控主站下發的有功調節指令應無誤差；2)不同工況下有功出力仿真波形應符合工況變化特性。b)任一次測試不合格，則測試不通過。7.1.8集群監控主站集群輔助服務功能測試7.1.8.1集群監控主站輔助功能測試，應包括集群監控主站參與電網電壓、頻率調節及應急控制功能的測試。7.1.8.2集群監控主站輔助功能測試步驟應滿足以下規定：a)設置電網變化工況(如電壓調節需求變化、頻率調節需求變化、應急控制需求等),并下發電壓、頻率調節指令到監控主站；b)記錄電壓、頻率調節指令下發前后集群內可控光伏發電站的出力波形，記錄表見表B.8;c)重復上述測試3次；d)根據記錄結果分析集群輔助服務功能。7.1.8.3集群監控主站輔助功能測試結果判定準則如下：a)合格的測試結果應同時滿足以下要求：1)監控主站下發的電壓、頻率調節指令應無誤差；2)不同工況下電壓、頻率仿真波形應符合工況變化特性。b)任一次測試不合格，則測試不通過。7.2監控終端功能測試7.2.1監控終端數據采集功能測試7.2.1.1監控終端數據采集功能測試，應包括監控終端對光伏發電站并網點電流、電壓、有功功率、無功功率、發電量以及10kV接入光伏發電站上傳的并網點開關狀態信息的數據采集功能測試。7.2.1.2監控終端數據采集功能測試步驟應滿足以下規定：a)被測監控終端采集獲取光伏發電站并網點的電流、電壓、有功功率、無功功率、光伏發電量、以及10kV接入光伏發電站上傳的并網點開關狀態信息等數據；b)記錄監控終端采集到的數據，數據采集記錄周期應根據通信方式來確定，光纖通信方式下的數據采集記錄周期小于3s,載波通信方式下的數據采集記錄周期小于30s,記錄次數應不少于3次，記錄表參見表B.9;c)重復上述測試3次；d)根據記錄結果計算遙測綜合誤差率、遙信正確率、遙控正確率。7.2.1.3監控終端數據采集功能測試結果判定準則如下：a)合格的測試結果應同時滿足以下要求：1)遙測綜合誤差率小于1.5%;2)遙信正確率大于99.9%;3)遙控正確率應為100%。b)任一次測試不合格，則測試不通過。7.2.2監控終端有功功率控制功能測試7.2.2.1監控終端有功功率控制功能測試，應包括監控終端接收并執行集群監控主站的有功出力控制指令、向站內光伏逆變器發出啟停控制指令或分配有功功率控制指令功能的測試。7.2.2.2監控終端有功功率控制功能測試步驟應滿足以下規定：7a)設置監控終端接收并執行集群監控主站的有功出力控制指令，并向站內光伏逆變器發出啟停控制指令或分配有功功率控制指令功能；b)記錄有功功率調節指令下發前后集群內可控光伏發電站的有功出力波形，記錄表見表B.10;c)重復上述測試3次；d)根據記錄結果分析有功功率控制功能的有效性。7.2.2.3監控終端有功功率控制功能測試結果判定準則如下：a)合格的測試結果應同時滿足以下要求：1)監控終端接收并執行的有功調節指令應無誤差；2)被測監控終端對應的光伏電站接收到的有功功率控制指令應無誤差，其有功出力波形應能根據下發的有功功率調節指令變化而變化。b)任一次測試不合格，則測試不通過。7.2.3監控終端電壓/無功控制功能測試7.2.3.1監控終端電壓/無功控制功能測試，應包括監控終端接收并執行集群監控主站發送的電壓/無功控制指令、向站內光伏逆變器發出啟停控制指令或分配無功功率控制指令功能的測試。7.2.3.2監控終端電壓/無功控制功能測試步驟應滿足以下規定：a)設置監控終端接收并執行集群監控主站發送的電壓無功控制指令，并向站內光伏逆變器發出啟停控制指令或分配無功功率控制指令功能；b)記錄電壓/無功調節指令下發前后集群內可控光伏發電站的電壓/無功出力波形，記錄表見表B.11;c)重復上述測試3次；d)根據記錄結果分析電壓/無功控制功能的有效性。7.2.3.3監控終端電壓/無功控制功能測試結果判定準則如下：a)合格的測試結果應同時滿足以下要求：1)監控終端接收并執行的電壓/無功調節指令應無誤差；2)被測監控終端對應的光伏電站接收到的電壓/無功控制指令應無誤差，其電壓/無功出力波形應根據下發的調節指令變化。b)任一次測試不合格，則測試不通過。8(資料性)村鎮光伏發電站集群控制系統仿真測試系統總體架構村鎮光伏發電站集群控制系統仿真測試系統的總體架構見圖A.1。實時仿真裝置實時仿真裝置測試系統接山被測硬件集群監控主站通信網節點1節點2控端監終電力網絡圖A.1村鎮光伏發電站集群控制系統仿真測試系統總體架構測試系統包括實時仿真裝置、通信仿真系統、被測硬件以及測試系統接口四個部分：a)實時仿真裝置：模擬村鎮電網、負荷、村鎮光伏發電站集群等；b)通信仿真系統：模擬村鎮光伏發電站集群控制系統對應的通信系統；c)被測硬件：是被測集群監控系統的集群監控主站或監控終端硬件；d)測試系統接口：連接實時仿真裝置、通信仿真系統和被測硬件的接口，用于實現三個部分之間的數據交互及傳輸。9(資料性)村鎮光伏發電站集群控制系統仿真測試記錄表B.1集群監控主站數據采集功能仿真測試記錄表，見表B.1。表B.1集群監控主站數據采集功能仿真測試記錄表測試次數被測信號類型遙測綜合誤差率遙信正確率遙控正確率結果判定遙測信號遙信信號遙控信號123功能測試結果判定：是否“通過”□是□否注：“√”表示測試結果為“合格”,“×”表示測試結果“不合格”。B.2集群監控主站數據處理功能仿真測試記錄表，見表B.2。表B.2集群監控主站數據處理功能仿真測試記錄表測試次數被測數據類型數據合理性檢查數據越限告警數據備份、計算分析和處理結果判定正常數據越限數據123功能測試結果判定：是否“通過”□是□否注：“√”表示測試結果為“合格”,“×”表示測試結果“不合格”。表B.3集群監控主站信息交互功能仿真測試記錄表測試次數信息交互前數據信息交互后數據數據穩定性判斷誤差是否合格結果判定123功能測試結果判定：是否“通過”□是□否B.4集群監控主站遙控功能仿真測試記錄表，見表B.4。表B.4集群監控主站遙控功能仿真測試記錄表測試次數遙控前遙控后遙控正確率遙控執行時間結果判定開關分合狀態開關分合狀態光纖載波123功能測試結果判定：是否“通過”□是□否B.5集群監控主站電壓/無功控制功能仿真測試記錄表，見表B.5。表B.5集群監控主站電壓/無功控制功能仿真測試記錄表測試次數電壓控制無功功率控制仿真波形合格性判定結果判定上級調度指令主站下發指令光伏接收指令上級調度指令主站下發指令光伏接收指令電壓波形是否合格無功出力波形是否合格123功能測試結果判定：是否“通過”□是□否注：“√”表示測試結果為“合格”,“×”表示測試結果“不合格”。B.6集群監控主站報警功能仿真測試記錄表，見表B.6。表B.6集群監控主站報警功能仿真測試記錄表測試次數報警響應是否及時報警級別是否正確報警確認與清除、報警信息存儲、報警統計分析、報警查詢、主要事件順序顯示等功能結果判定123功能測試結果判定：是否“通過”□是□否B.7集群監控主站有功功率控制功能仿真測試記錄表，見表B.7。表B.7集群監控主站有功功率控制功能仿真測試記錄表測試次數有功功率控制有功出力波形是否合格結果判定主站指令下發指令123功