ICS 29.240 CCS F 19
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件
GB/Z 120.305—2026
微电网第 3-5部分:微电网监控及能量管理系统测试
Microgrids—Part3-5: Testingformicrogrid monitoring, control,
and energy managementsystems
2026-01-28发布
国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会
发布
前言
本文件为规范类指导性技术文件。
本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国电力企业联合会提出。
本文件由全国微电网与分布式电源并网标准化技术委员会(SAC/TC564)归口。
本文件起草单位 :南方电网科学研究院有限责任公司、国电南京自动化股份有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国电南瑞科技股份有限公司、许昌开普检测研究院股份有限公司、湖南大学、广东顺德电力设计院有限公司、合肥华思系统股份有限公司、贵州电网有限责任公司、西安西拓电气股份有限公司、南方电网数字电网研究院股份有限公司、广东电网有限责任公司广州供电局、北京四方继保自动化股份有限公司。
本文件主要起草人 :谈赢杰、白浩、何华伟、刘亦朋、许梦阳、张姚、于跃海、帅智康、刘通、柯海山、周成、庞涛、何梨梨、李巍、何肖蒙、赵亮、李跃、华光辉、梁永全、陈伟、鲍柏舟、张行、刘红文、赵新。
微电网第 3-5部分:微电网监控及
能量管理系统测试
1 范围
本文件规定了微电网监控及能量管理系统测试的总体要求、测试条件和测试项目 ,描述了相应的测试方法。
本文件适用于 35 kV及以下电压等级微电网的监控及能量管理系统测试。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中 , 注日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件。
GB/T 12325 电能质量供电电压偏差
GB/T 15945 电能质量电力系统频率偏差
GB/T 19582(所有部分) 基于 Modbus协议的工业自动化网络规范
GB/T 36270 微电网监控系统技术规范
GB/T 36274 微电网能量管理系统技术规范
DL/T 634. 5101 远动设备及系统第 5-101部分 :传输规约基本远动任务配套标准
DL/T 634. 5104 远动设备及系统第 5-104部分 :传输规约采用标准传输协议集的 IEC 60870- 5-101网络访问
DL/T 667 远动设备及系统第 5部分 :传输规约第 103篇 :继电保护设备信息接口配套标准DL/T 860(所有部分) 电力自动化通信网络和系统
DL/T 2336 电力监控系统设备及软件网络安全检测要求
3 术语和定义
GB/T 36270界定的术语和定义适用于本文件。
4 总体要求
4. 1 微电网监控及能量管理系统测试前应编制测试方案 ,测试方案应包括测试依据、测试目的、测试设备、测试内容、测试方法等内容。
4.2 微电网监控及能量管理系统测试的机房、场地等工作环境应满足 GB/T 36270、GB/T 36274 的要求。
4.3 测试过程中应进行记录 ,测试结束后应编制测试报告 ,测试结果应满足 GB/T 36270、GB/T 36274的要求 ,测试结果记录表示例见附录 A。测试报告应包括测试依据、测试环境、测试项目、测试数据、测试结论等内容。
5 测试条件
5. 1 微电网监控及能量管理系统测试采用的模拟测试环境应包含模拟上级调度系统、模拟气象预测系统、微电网实时仿真、模拟测控保护设备等功能 ,并应符合附录 B 的规定。
5.2 微电网监控及能量管理系统测试前 ,应根据运行场景与测试要求完成微电网模型、通信参数、功能参数、运行策略等系统配置。
5.3 连接微电网监控及能量管理系统与测试设备后 ,应确认微电网监控及能量管理系统运行正常 ,无程序异常、通信告警信息。微电网监控及能量管理系统测试示意图见图 1。
5.4 模拟测试环境中的测试设备与微电网监控及能量管理系统应通过时间同步系统进行统一授时。
图 1 微电网监控及能量管理系统测试示意图
6 测试项目
6. 1 通信
通信测试按下列步骤进行 :
a) 测试 GB/T19582(所有部分)中规定的通信协议 ,确认微电网监控及能量管理系统与模拟测试环境建立通信连接 ,且所有点位数据接收正常 ,确认功能码命令报文正确下发 ;
b) 测试 DL/T 634. 5101 中规定的通信协议 , 检查接口类型、波特率、停止位、校验位等通信参数 ,确认平衡与非平衡模式下监控及能量管理系统响应或发送链路状态请求 ;
c) 测试 DL/T 634. 5104 中规定的通信协议 ,确认监控及能量管理系统与模拟测试环境建立通信连接 ,且所有点位数据接收正常 ;
d) 测试 DL/T 860(所有部分)中规定的通信协议 ,在监控及能量管理系统中导入模型文件 ,确认监控及能量管理系统与模拟测试环境建立通信连接。
6.2 数据采集与处理
6.2. 1 数据采集测试按下列步骤进行 :
a) 通过模拟测试环境输出并网点、分布式发电、储能、负荷、无功补偿设备、变压器、气象及其他数据信号 ,检查监控及能量管理系统中量测值的正确性 ;
b) 在模拟测试环境中改变开关状态量 ,检查监控及能量管理系统中状态量的正确性、事件顺序记录的实时性和准确性 ;
c) 改变监控及能量管理系统的数据刷新周期 ,确认监控及能量管理系统及时刷新并反映数据源的变化。
6.2.2 数据处理测试按下列步骤进行 :
a) 在监控及能量管理系统中设置量测值的死区 ,通过模拟测试环境模拟分布式发电、储能、负荷等量测值发生未越过死区的变化和越过死区的变化 ,检查监控及能量管理系统量测值和标注时标的准确性 ;
b) 在监控及能量管理系统中设置部分量测值的偏移量和系数 ,通过模拟测试环境上送对应的量测数据 ,检查监控及能量管理系统计算的正确性 ;
c) 在监控及能量管理系统中设置部分状态量取反 ,通过模拟测试环境上送对应的状态数据 ,确认监控及能量管理系统正确取反。
6.2.3 数据合理性测试按下列步骤进行 :
a) 模拟同一量测位置的有功、无功、电流、电压、功率因数量测值 ,使各量测值满足正常运行条件下的逻辑关系 ,修改其中某一项量测数据 ,确认监控及能量管理系统识别出坏数据 ;
b) 模拟量测值发生突变或开关量快速多次变位 ,确认监控及能量管理系统识别出数据异常跳变 ;
c) 将断路器位置设置为分 ,并将相应的电流量测值设置为非 0,确认监控及能量管理系统做出识别与处理。
6.3 人机界面
人机界面测试按下列步骤进行 :
a) 检查监控及能量管理系统实时监视画面中系统主接线图、运行工况图和通信网络图等图形类型 ;
b) 点击图形接口调出任一有实时数据的画面 ,记录从输入命令开始直到所调画面全部显示完毕的时间 ;
c) 根据需要设置画面刷新周期 ≤3 s,检查画面实时数据的刷新时间。
6.4 权限管理
权限管理测试按下列步骤进行 :
a) 设置不同用户权限 ,分别以不同权限用户登录监控及能量管理系统 ;
b) 在监控及能量管理系统中执行用户权限范围内的操作 ,确认操作执行成功 ;
c) 在监控及能量管理系统中进行无用户权限的操作 ,确认操作执行无效。
6.5 控制与操作
6.5. 1 遥控
遥控功能测试按下列步骤进行 :
a) 在模拟测试环境中将就地设备设置为 “远方控制 ”模式 ,监控及能量管理系统确认远方信号收到后 ,执行遥控操作 ,确认监控及能量管理系统遥控成功 ;
b) 设置遥控超时时间 ,等待超时后 ,确认监控及能量管理系统自动撤销遥控指令 ;
c) 在模拟测试环境中将就地设备设置为 “就地控制 ”模式 ,监控及能量管理系统确认就地信号收到后 ,应不能执行遥控操作或遥控失败。
6.5.2 功率控制
6.5.2. 1 微电网并网状态下 ,微电网与外部电网的联络线有功功率控制功能测试按下列步骤进行 :
a) 将监控及能量管理系统有功功率控制设置为联络线恒功率控制模式 ,并设置控制目标 ;
b) 确认监控及能量管理系统向微电网实时仿真系统发出设备控制指令 ,记录微电网实时仿真系统中分布式发电、储能等功率值 ,检查联络线有功功率与控制目标的一致性 ;
c) 模拟上级调度系统改变联络线有功功率控制目标 ,确认监控及能量管理系统向微电网实时仿真系统发出设备控制指令 ,记录微电网实时仿真系统分布式发电、储能等功率变化情况 ,检查联络线有功功率与控制目标的一致性 ;
d) 按照步骤 a)、b)、c)执行联络线功率按计划曲线控制功能测试。
6.5.2.2 微电网并网状态下 ,无功功率控制功能测试按下列步骤进行 :
a) 将监控及能量管理系统无功功率控制设置为恒功率因数控制模式 ,设置无功补偿设备投入顺序 ,并设置控制目标 ;
b) 确认监控及能量管理系统向微电网实时仿真系统发出设备控制指令 ,记录微电网实时仿真系统中分布式发电、储能等设备无功功率值 ,检查功率因数与控制目标的一致性 ,检查无功补偿设备投入顺序的正确性 ;
c) 模拟上级调度系统改变控制目标 ,确认监控及能量管理系统向微电网实时仿真系统发出设备控制指令 ,记录微电网实时仿真系统分布式发电、储能等设备无功功率变化情况 ,检查功率因数与控制目标的一致性 ,检查无功补偿设备投入顺序的正确性 ;
d) 按照步骤 a)、b)、c)执行恒电压控制、恒无功功率控制功能测试。
6.5.2.3 离网运行模式主电源功率控制功能测试按下列步骤进行 :
a) 模拟微电网处于离网运行状态 , 确认微电网频率和电压满足 GB/T 15945 和 GB/T 12325要求 ;
b) 模拟主电源有功功率低于定值下限 ;
c) 确认监控及能量管理系统调节分布式发电、储能、负荷等设备 ,直至主电源有功功率恢复到正常范围以内 ;
d) 模拟主电源有功功率高于定值上限 ;
e) 确认监控及能量管理系统调节分布式发电、储能、负荷等设备 ,直至主电源有功功率恢复到正常范围以内。
6.5.3 顺序控制
顺序控制功能测试按下列步骤进行 :
a) 在监控及能量管理系统中设定顺序控制内容 ;
b) 模拟上级调度系统下发顺序控制指令 ,确认监控及能量管理系统向微电网实时仿真系统发出分布式发电、储能、负荷、开关设备等设备控制指令 ,检查控制指令的正确性 ;
c) 在顺序控制过程中 ,模拟通信中断、断路器拒动等异常情况 ,确认监控及能量管理系统正确做出响应。
6.5.4 微电网运行模式切换控制
6.5.4. 1 电网正常运行状态下 ,并网运行向离网运行模式平滑切换控制功能测试按下列步骤进行 :
a) 模拟微电网处于并网运行状态 ;
b) 模拟上级调度系统下发并网运行向离网运行模式平滑切换控制指令 ,确认监控及能量管理系统向微电网实时仿真系统发出并网接口装置、储能等设备控制指令 ,记录微电网实时仿真系统运行情况 ,确认联络线功率减少至 0后并网点开关断开 ,微电网切换为离网运行模式过程中分
布式发电、负荷等未发生停电。
6.5.4.2 电网正常运行状态下 ,并网运行向离网运行模式停电切换控制功能测试按下列步骤进行 :
a) 模拟微电网处于并网运行状态 ;
b) 模拟上级调度系统下发并网运行向离网运行模式停电切换控制指令 ,确认监控及能量管理系统向微电网实时仿真系统发出并网接口装置、储能等设备控制指令 ,微电网停运后切换为离网运行模式。
6.5.4.3 外部电网发生故障时 ,并网运行自动向离网运行模式切换控制功能测试按下列步骤进行 :
a) 模拟微电网处于并网运行状态 ;
b) 模拟外部电网发生故障 ,确认监控及能量管理系统向微电网实时仿真系统发出并网接口装置、储能等设备控制指令 ,检查并网点开关状态和母线电压、频率情况 ,确认微电网自动切换为离网运行模式且保持正常运行。
6.5.4.4 并网功能测试按下列步骤进行 :
a) 模拟微电网处于离网运行状态 ,且并网点不满足同期合闸条件 ;
b) 模拟上级调度系统下发离网运行向并网运行模式切换控制指令 ,确认监控及能量管理系统向微电网实时仿真系统发出设备控制指令 ,将微电网并网点调整至满足同期条件并自动检同期合闸。
6.6 防误闭锁
6.6. 1 基于预定义规则的常规防误闭锁功能测试按下列步骤进行 :
a) 在监控及能量管理系统中设置常规防误闭锁信号的预定义规则 ;
b) 模拟触发基于预定义规则的常规防误闭锁信号 ,上送量测点状态信息 ,检查监控及能量管理系统按规则闭锁就地设备的正确性。
6.6.2 基于拓扑分析的防误闭锁功能测试按下列步骤进行 :
a) 在监控及能量管理系统中设置基于拓扑分析的防误闭锁保护 ;
b) 模拟触发基于拓扑分析的防误闭锁信号 ,上送量测点状态信息 ,检查监控及能量管理系统按规则闭锁就地设备的正确性。
6.7 告警
告警功能测试按下列步骤进行 :
a) 模拟电网故障、设备故障 ,确认监控及能量管理系统产生告警信号并划分为事故信息 ;
b) 模拟设备运行异常 ,确认监控及能量管理系统产生告警信号并划分为异常信息 ;
c) 模拟开关类设备状态改变 ,确认监控及能量管理系统产生告警信号并划分为变位信息 ;
d) 模拟电压、电流、分布式电源燃料、储能荷电状态等超出告警上、下限 ,确认监控及能量管理系统产生告警信号并划分为越限信息 ;
e) 模拟产生隔离开关、接地开关位置信号 , 以及设备正常操作时的伴生信号(如保护压板投/退 ,保护装置启动 ,异常消失信号 ,测控装置就地/远方等) ,确认监控及能量管理系统产生告警信号并划分为告知信息 ;
f) 检查监控及能量管理系统将告警信息上送至上级调度系统的准确性与及时性。
6. 8 事件顺序记录
事件顺序记录功能测试按下列步骤进行 :
a) 模拟测控保护设备在事件过程中 10 s 内输出不少于 100个动作信号和报警信号 ,检查监控及能量管理系统事件顺序记录的正确性 ;
b) 模拟测控保护设备输出不少于 3个连续的动作信号 ,确认监控及能量管理系统事件顺序记录分辨率满足 GB/T 36270的要求。
6.9 能量管理
6.9. 1 发电预测
发电预测功能测试按下列步骤进行 :
a) 在监控及能量管理系统中存入或导入气象、分布式发电等数据 ,通过气象预测系统发送气象测试数据 ,确认监控及能量管理系统中发电预测所需的数据完整 ;
b) 在监控及能量管理系统中启动分布式发电预测功能 ,根据验证数据评估超短期、短期、中长期发电预测性能。
6.9.2 分布式电源状态管理
6.9.2. 1 发电设备检修状态管理功能测试按下列步骤进行 :
a) 在监控及能量管理系统中对发电设备进行检修管理挂牌操作 ,确认监控及能量管理系统监控画面中该发电设备已经挂牌 ,对该设备执行遥控操作 ,遥控操作应不能执行 ;
b) 在监控及能量管理系统中对发电设备进行检修管理摘牌操作 ,确认监控及能量管理系统监控画面中该发电设备已经摘牌 ,对该设备执行遥控操作 ,遥控操作应能正常执行。
6.9.2.2 主电源状态管理功能测试按下列步骤进行 :
a) 在监控及能量管理系统中设置主电源、备用主电源 ,并设定备用主电源的备用次序 ;
b) 确认监控及能量管理系统向微电网实时仿真系统发出的主电源、备用主电源设置指令 ,检查与设定备用次序的一致性。
6.9.3 负荷管理
6.9.3. 1 负荷预测功能测试按下列步骤进行 :
a) 在监控及能量管理系统中存入或导入负荷、气象数据 ,通过模拟测试环境发送负荷、气象测试数据 ,确认监控及能量管理系统中负荷预测所需的数据完整 ;
b) 在监控及能量管理系统中启动负荷预测功能 ,根据验证数据评估负荷预测性能。
6.9.3.2 负荷投切控制功能测试按下列步骤进行 :
a) 在监控及能量管理系统中预先制定负荷投切策略 ;
b) 执行负荷投切策略 , 确认监控及能量管理系统向微电网实时仿真系统发出负荷投切控制指令 ,检查负荷投切顺序与设定策略的一致性。
6.9.3.3 负荷限电控制功能测试按下列步骤进行 :
a) 在监控及能量管理系统中设置限电控制策略 ,包括限电控制轮次、控制时段、功率定值、电量定值等 ,执行限电控制策略 ;
b) 确认监控及能量管理系统向微电网实时仿真系统发出负荷限电控制指令 ,检查与限电控制策略的一致性。
6.9.4 发用电计划
6.9.4. 1 自动生成发用电计划功能测试按下列步骤进行 :
a) 在监控及能量管理系统中存入或导入微电网实时运行数据、电源与负荷特性、运行约束条件等 ,并通过模拟测试环境向监控及能量管理系统发送远程调度计划 ,确认监控及能量管理系统生成发用电计划所需的数据完整、准确 ;
b) 在监控及能量管理系统中自动生成发用电计划 , 检查生成的分布式发电计划、储能充放电计划、负荷用电计划。
6.9.4.2 人工输入发用电计划功能测试按下列步骤进行 :
a) 在监控及能量管理系统中人工输入发用电计划 ;
b) 检查监控及能量管理系统中的分布式发电的发电计划、储能充放电计划、负荷用电计划与输入内容的一致性。
6. 10 统计分析
统计分析功能测试按以下步骤进行 :
a) 在监控及能量管理系统中导入统计分析所需的资源监测数据、历史运行数据 ;
b) 打开监控及能量管理系统统计分析有关界面 ,检查监控及能量管理系统统计遥控、遥调操作次数和响应正确率的准确性 ,检查对风光发电资源、电能量交换、运行能耗和效益、供电可靠性、风光资源利用情况、电能质量等的统计分析情况 ,按照日、周、月、年等周期导出和打印数据。
6. 11 Web功能
Web 功能测试按下列步骤进行 :
a) 在监控及能量管理系统中导入 Web 发布所需的资源监测数据、历史运行数据 ;
b) 通过 Web发布微电网相关数据、报表和画面等信息 ,确认信息发布成功 ;
c) 浏览并下载权限范围内的数据、报表、画面和图形等内容 ,检查浏览和下载内容的正确性。
6. 12 数据存储
数据信息存储测试按下列步骤进行 :
a) 查看并记录监控及能量管理系统数据库名称、版本、存储信息等情况 ,记录存储器容量情况 ;
b) 评估监控及能量管理系统的数据存储能力 ,其重要数据存储时间应满足 GB/T 36270的要求。
6. 13 系统时钟对时
系统时钟对时测试按下列步骤进行 :
a) 保持时间同步系统与系统各服务器、工作站的正常通信连接 ,检查各服务器、工作站时间与模拟时间同步系统的一致性 ;
b) 断开时间同步系统与其他设备的网络通信 , 随机改变监控及能量管理系统内各服务器和工作站的时间 ,确认监控及能量管理系统将内部各服务器和工作站时间调整至一致 ;
c) 恢复模拟时间同步系统与其他设备的网络通信 ,检查各服务器、工作站与模拟时间同步系统时间的一致性。
6. 14 系统负荷率
系统负荷率测试按下列步骤进行 :
a) 在模拟测试环境中模拟电网正常运行 , 在监控及能量管理系统中完成系统各项模拟操作(遥控、遥测、人工置数等) ,检查 30 min内各服务器、工作站的 CPU 负荷率、网络负荷率峰值 ;
b) 重复步骤 a)两次 ,将三次试验结果中的最大值作为系统正常情况下 CPU 负荷率、网络负荷率
的测试结果 ;
c) 在模拟测试环境中模拟电网发生故障 ,测控保护设备 10 s 内触发至少 1 000次动作信号与报警信号 ,检查运行过程中各服务器、工作站的 CPU 负荷率、网络负荷率峰值 ;
d) 重复步骤 c)两次 ,将三次试验结果中的最大值作为系统故障情况下 CPU 负荷率、网络负荷率的测试结果。
6. 15 网络安全
按照 DL/T 2336规定的方法进行网络安全测试。
附录 A
(资料性)
测试结果记录表示例
测试结果记录表示例见表 A. 1。
表 A. 1 测试结果记录表示例
表 A. 1 测试结果记录表示例 (续)
表 A. 1 测试结果记录表示例 (续)
附录 B
(规范性)
模拟测试环境要求
模拟测试环境要求见表 B. 1。
表 B. 1 模拟测试环境要求
