TELKOM NIKA Indonesia n  Journal of  Electrical En gineering   Vol.12, No.7, July 201 4, pp . 4944 ~ 49 5 3   DOI: 10.115 9 1 /telkomni ka. v 12i7.432 1          4944     Re cei v ed Se ptem ber 3, 2013; Re vi sed  Febr uary 21,  2014; Accept ed March 8, 2 014   Study on the Acceptan ce Test Specification of Grid- connected Micr o-grid      Le Jian 1 , Mao Tao 1 , Yang Zhichun 2 , Liu Yang 1 , Liu  Kaipei 1   1 School of Elec trical Eng i ne eri ng, W uhan U n i v ersit y , W u h a n ,  43007 2, Chi n 2 Hube i Electric  Po w e r R e sear ch Institut e, Wuha n, Hub e i Pr ovinc e , 430 072 , China       Ab stra ct   Accordi ng to  re leva nt stan dar ds a nd s pec ific ations  at  ho me  an d a b ro ad, th e acc epta n ce t e sts that   must b e  perfor m e d  to val i d a te w hether the  grid-co n n e ct io n/splittin g  proc ess an d gri d -conn ectio n  op er ation  o f   micr o-gri d   me et the re leva n t  technic a l re quir e m ents  ha ve be en st udi ed i n  this  pa per. Co mbin in g t h e   technic a l r equ i r ements of th e  micr o-gri d , thi s  pap er  g i ves  the co nditi ons,  measur ing  in strume nts, ge n e ral   process  an a cceptanc e sta ndar ds of  the   accepta n ce  te sts, and f o cus e s o n  th e d e si gni ng  of acc e p t ance   tests of key operati on, op er ation p a ra meters and  prote c tion functi ons  of  the micro- grid, such  as grid- conn ectio n /spli tting process,  pow er qu ality  duri ng t he gr i d -con nectio n  o perati on a nd r e verse p o w e r and   short-circuit  pr otection  an d s o  on. T h e re le vant test   meth ods, spec ific st eps a nd  acce p t ance sta ndar d s  are  prop osed. T h i s  pap er can  provi de  a go o d   foun dati on and basis  fo r  desi gni ng th e acce ptanc e  tests   specific ation of  micro- grid.     Ke y w ords : mi crogrids, gr id-c onn ectio n /splitt i ng, pow er  q ual ity, reverse po w e r, acceptanc e test     Copy right  ©  2014 In stitu t e o f  Ad van ced  En g i n eerin g and  Scien ce. All  rig h t s reser ve d .       1. Introduc tion   Micro-g r id h a s  bee n wi del y rese arche d  in re c ent ye ars fo r its fle x ible config uration and  easy o p e r ati on, it ca n im prove th e safety and re lia bility of powe r  sy stem  whil e improving t h e   power  quality  and  servi c e l e vel of the  su pply to  cu sto m er, thu s  ca n p r omote  th e ap plication s  of  rene wa ble en ergy dist ribut ed gen eratio n s  [1-3].   When accessed to di stri bution net work, mi cro-gri d  will have effects on the voltage   distrib u tion, p o we r flow, po wer q uality, relay pr ote c tio n  and network relia bility of the distributi o n   grid [4-6]. In  orde r to limit these adverse  impacts  o n  the normal op eration of di stribution n e twork,   IEEE  standards coordinati ng commi ttee 21 had  developed  seri es  standards about the grid- connection of  distri bution  genera tions,  i.e. the IEEE Standard fo r Interconnecting Di stributed  Re sou r c e wit h  E l ect r ic  P o we r S y st em s [ 7 -9] .  More  com p reh e n s iv spe c if ic t e ch nical   requi rem ents  on variou s a s pect s  of the operatio n of micro - g r id were introdu ce d in [10].    In China, a  notification a bout co nst r u c ti ng the  sta ndard sy ste m   of energy stora ge,  distrib u ted ge neratio n and  micro-g r id te chnolo g y had been i ssu ed  by the State  Grid Corporation  recently, in which the  com m issi oni n g  a nd acce ptan ce test spe c ifi c ation of micro-g r id a c cessing   distrib u tion  system ha s be en liste d in e ngine erin g co nstru c tion  group in the  sy stem fra m ework  of micro - g r id tech nolo g y standa rd. The r efore, the  dev elopme n t of micro-g r id te chnical provi s i ons   and th co rre spo ndin g  a cceptan ce te st  spe c ificat ion  will b e  ve ry n e ce ssary  an d  ha s im po rta n signifi can c e.   This pap er int r odu ce s th e g eneral item of  the a c cept ance te sts  of  micro-g r id  a c ce ssi ng  firstly, whi c h  inclu d e s  th e pre-con d itions , g ene ral  pro c e s s,  measuri ng i n stru ment and  accepta n ce standards of t he acce ptan ce tests. The n  according to  the techni cal  requi rem ents o f   micro-g r id, a c cepta n ce te sts of  key o p e r ation, ope rati on pa ram e ters a nd p r ote c ti on fun c tion of  the mi cro - g r i d  a r de sign ed, such a s   g r id-co nne ctio n/splitting  pro c e ss,  po wer  quality du ring  the  grid -conn ecti on op eratio n  and  reverse  power  and  sh o r t-circuit  prote c tion. T he relevant t e st  method s, sp ecific  ste p s and ac ce pta n ce  sta nda rd s a r e  p r op osed. Thi s   pap er  ca provi de  good fou ndati on and b a si for desi gnin g  the accept a n c e test s sp eci f ication of the  micro - g r id.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Study on the  Acce ptan ce T e st Spe c ificat i on of Grid -co nne cted Micro-g r id (L e Jia n 4945 2.  Gener a l Items of Grid-co nnec t ion Ac ceptance T e sts   2.1. Pre-co nditio n s   Grid -conn ecti on a c cepta n ce test sho u l d  be  complet ed joi n tly by  micro-g r id  o w ner and  operator, e q u i pment ma nu facture r , con s tru c tion  unit and  sup e rvi s ion  unit, gri d  ope ration  and   disp atchi ng d epartm ent, and testing  a gen cy with  a ppro p ri ate qu alification, an d need s to  be  provide d  with  following con d itions: 1) T h e own e r of  t he micr o-g r id  must  su bmit all the supp orting  document s that requi red b y  grid-conn ection to  distrib u tion system  operation de partme n t, whi c h   may incl ude  the  wirin g  di a g ram  of the   micro-g r id,   the p a ra meters, op eratin chara c te risti c s and     operating gui deline s  of the main equi p m ents of ea ch unit of micro-g r id, the co nfiguratio n a n d   para m eter  settings of th e prote c tion s and  so on;  2) Mi cro - g r i d  ha s co mp leted the fie l d   installatio n  a nd commi ssi oning  of its o w n h a rd ware equipm ents, monitori ng  a n co mmuni ca tion   softwa r e sy stem, se con dary ci rcuit wiring a n d  seconda ry  equipme n t, and sub m itted   corre s p ondin g  rep o rts to t he gri d ; 3) Asso ciat ed a u xiliary equip m e n ts (Po w e r  so urce, gro undi ng,   lightning  pro t ection, et c.) had  be en  installe a n d   tested; 4) The appli c ati on  repo rts o f   accepta n ce t e sts ha d be e n  submitted  by the in stall a tion  an d co mmissioni ng corpo r ation a nd  it  had bee a p p r oved   by  the  accepta n ce worki ng gr oup;  5) th e a c cept ance te st p r o g ram  ha d b e e n   compl e ted b y  the corpo r ation of installa tion and  commi ssioni n g  together  with equip m ent  manufa c turers, and it ha d  been  reviewed and  co nfirm ed by the a c ceptan ce  worki ng g r ou p; 6)  safety mea s u r es of a c cept ance tests h a d  been  compl e ted.    2.2. Measurin g   Equipment  Measuri ng in strum ents  an d devices in sta lled on the  equipm ents  should  not ca use th e   cha nge s of test indices o r  other ch ara c teristics  of target micro-gri d , and their pre c isi on sho u ld  be suitabl e for the tests to be con d u c ted .  The  erro r of each mea s urement  sh ould  not exceed 0 . times the a c cura cy of the test paramete r s.   The mainly u s ed m e a s uri n g instrument s and devi c es  in accepta n ce tests may i n clu de:  1) Multi-fu ncti on po wer  qua lity analyzer;  2) The  in stru ments requi re d to measure  the conn ecti on  status, a c tive/rea ctive power, vo ltage, current and fre quen cy at t he point of com m on co nne cti on;  3) Electroma gnetic inte rfe r en ce testin g  inst rume nt; 4) Withsta n d  voltage tester; 5) Rel a prote c tion tester.    2.3. Gener a Process   The gen eral  pro c e s of accepta n ce  te sts  in cl ud es : 1) T h e ac ce p t an c e  pr o g r a c a n s t ar when all the conditions li sted in  1.2 are  sati sfied;  2) An a c cept ance working  grou p mu st  be  establi s h ed b y  the organi zation dep art m ent of t he accepta n ce tests; 3 )  The  installation  and  commi ssioni n g  corp oratio n submits the p r oje c compl e tion  report, e quip m ents te ch n i cal  document s, test repo rts,  a c ceptan ce te st program a nd field a ppli c ation rep o rt to  the  acce ptance   workin g grou p for revie w ;  4) The  acce ptance wo rki ng group te st each item li sted in the t e st  prog ram  app roved, and re cord the resu lts; 5) T he p r oblem s found  in acceptan ce test must b e   re-i nspe cted  by the  wo rki n g g r oup  after  it had  bee treated; 6 )  th accepta n ce t e st  rep o rt m u st  be written aft e r the  acce ptance test  ha d bee n co mp leted an d rep o rted to th workin g g r ou p to  determi ne the  acceptan ce  con c lu sio n   2.4.  Standa rds of Accep tan c e  Test  The acce ptan ce test repo rt  must be sig n ed jointly by the acce ptan ce workin g gro up and  the in stallatio n  an commi ssi onin g   coo peratio n afte r the a c cepta n ce  test s h a d  co mpleted.   The  requi rem ent f o and  de adli ne of  the l e ft  over  pro b lem s  in  a c cepta n c e te st m u st   be  re corded  in   test rep o rt, and the s e p r oble m s m u st be handle d  by the installation a n d  commi ssio ning   corpo r ation to gether  with the equipm ent manufa c turers.  Acce ptan ce t e st re port  sh all contai n th e conte n ts a s  followi ng: 1 )  The  re cord s of the   defect s  a nd  deviation s in  acce ptan ce  test; 2)  The   records of a c ceptan ce  te sts  and  an al ysis  repo rts; 3 )  Th e co ncl u si on s of t he acce ptance test; 4 )   The mem o  of  the pro b lem s  left over in th e   accepta n ce test (sho uld  contai n the  de scription s  of  the phe nome non, solution s an d expe ct ed  resolution tim e ); 5) Acce ptance test pro g ram.   Acce ptan ce tests  can b e  consi dered to  pass when th e following  re quire ment s h ad bee met: 1) The   system  files,  relev ant  drawings an d m a terial are  all   ready  an co mplete; 2 )  T h type, quantit y and  config uration  of all  the e qui pm ents m eet th e re qui reme nts in  techni cal   agre e me nt; 3) Th e result o f  each of the  accepta n ce test mu st me e t  the re quire ment p r opo se d in   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 7, July 201 4:  4944 – 49 53   4946 this pap er; 4 )  No defe c tive  items  5 )  Th e numb e r of  deviation ite m s do es n o t excee d  5% of the   total numbe r of tests.      3.  Acc e ptance  Test o f  Grid-conne ction/ splitting Op e r ation    3.1.  Acc e ptance  Test o f  Grid-conne ction  Equipment  The p u rp ose  of this te st is to ve rify  that the in stalled  grid -conne ction  eq uipment  posse sse s  the perfo rman ces a s  decl a red by the m anufa c ture rs. Note that this test is not  a   comp ositio of field a c cep t ance te st, b u t instea d it  i s  a  pre r e quisite con d ition.  The te sts li sted  here  sho u ld be use d  as p a rt of the equipment ty pe test or facto r y acce ptan ce test, and may  be  compl e ted in laboratory, factory or in th e field.  Some of these tests may be sel e cted to pe rform   in the field accepta n ce test  if needed. T he main re lev ant tests a n d  method s are :  1) Test of the  synchro n ization fun c tion o f  the grid -con nectio n  dev i c e. The te st method i s  main ly accordi ng t o   that given in JB/T395 0-1 9 9 9   Autom a tic synch r oni zin g  device   , an d the test re sults mu st meet  the req u ire m ents of this  standard; 2) E l ectro m ag neti c  co mpatibilit y emissi on le vel test of th e   grid -conn ecti on d e vice.  T he te st meth od  can   ad op t that prescri bed i n  GB/T  177 99.3-20 01    Electrom agn etic comp atibi lity:  Generi c  standards-  Em issi on stan da rd  fo re siden tial, comm ercial  and lig ht-ind ustrial  enviro n ments   o r  G B /T 17799.4     Electrom a gnetic com p atibility:  Generic  stand ard s - E m issi on  stan dard  for ind u s trial  environ ments   fo r re sidential, com m ercial and   li ght- indu strial or industri a l environm ents resp ecti vely , and the test re sults  must meet the   requi rem ents of these  sta ndards; 3 )  El ectro m ag net i c  compatibilit y immunity level test of the   grid -conn ecti on devi c e.  The el ectrostatic disc h a rge immu nity, RF ele c tromagn etic fi eld  immunity, surge immu nity, immunity to  condu ct ed  disturban ce s,  induce d  by radio - fre que n cy  fields, and v o ltage dip s sho r t interru p tions a nd v o ltage vari ations im munit y  of the grid- con n e c tion  device  can  be tested b y  adopting  the method s propo se d in GB/T 176 26     Electrom agn etic com pati b ility: Testing and mea s ureme n t techni que s    serie s  stan da rds  respe c tively,  and the test result s must  meet the  req u irem ents of  these  stand a r ds; 4 )  Diel ectric  withsta nd vol t age test. Th is test can b e  perfo rm ed  to the dielectri c  with stan d voltage level  betwe en  th e input circuit and gro und, output circ uit  and  groun d  and  input  ci rcuit  and  out put  circuit re spe c tively accordi ng to the method given i n  GB5015 0-2006   The gu ide of electri c al  equipm ent in stallation en g i neeri ng ele c t r ical e quipm e n t   , and the test re sults  must meet the   requi rem ents of this stand ard; 5) T e mp eratu r e st a b ili ty test. This test ca n be p e rform ed in l o temperature,  high temp era t ure an d stea dy damp h e a t  condition s resp ectively a c cordi ng to the   method s give n in GB/T 24 23   Environm ental testin for ele c tri c  a nd ele c tro n ic prod uct s   se r i es   stand ard s , an d the test re sults mu st m eet the requi re ments of the s e stand ard s ;     3.2.  Acc e ptance Test  o f   Grid Conn ection Function   3.2.1.  Technic a l Requiremen t s  of Grid-c on nection   The im pa cts of gri d -con n e ction  ope rat i on of   cha r g ed mi cro-g r id  on the  di stribution  power sy ste m  must limite d  to an acce ptable level.  Micro-g r id in  this ci rcu m st ance ca n be  see n   as  an  equival ent ge nerator, so th e requi reme nt to  the  tech nical pa rameters  and   grid -conn ecti on  pro c e s s may  refer to the  correspon ding  regul ation s   fo r ge nerator in ter-con n e c tio n . In 5.7 in  JB/T   3950 -19 9 9   a u tomatic syn c hroni zing de vice   , it states that: “Th e   device  dete c ts the fre que n cy  differen c e b e twee n the po wer  system  a nd the sy ste m  to be parall e led,  and fre quen cy difference   tuning ra nge  of allowing  to issue th e clo s ing p u lse  sho u ld  be sele cte d  betwe en  1/16   (1/10 ) ~1/2Hz”. In 5.8 in the same  stand a r d, it  also p r o v ides that: “T he device det ects the volta g e   amplitude dif f eren ce bet ween the po wer syste m  a nd the syste m  to be paralleled, and  the   voltage ampli t ude differe n c e tunin g  ra nge of allo wi ng to issue t he clo s in g p u lse  sho u ld  be   sele cted b e tween ± 3% ~±  10% (or  ±5% ~ ±10%) of rat ed voltage.”  The all o wabl e ra nge of the p a ram e ters  du ring  syn c hrono u s  inte rconn e c tion  of  distributed generation  gi ven in IEEE Std. 1547-2003  are shown i n  Tabl e 1, and this standard  also p r ovide s  that: “All  the three pa ram e ters liste in this table mu st be in the given ran ge at the   instan ce  of the cl osi ng of  the gri d -con necte d dev i c e. If any of these pa ram e ters i s  o u t of the  rang e de scrib ed in this tabl e, t he parallel  device can’t be clo s e d .”          Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Study on the  Acce ptan ce T e st Spe c ificat i on of Grid -co nne cted Micro-g r id (L e Jia n 4947 Table 1. Synchroni zatio n  Param e ters Li mits for DG P a ralleli ng   DR unit Total  Capacit y   (kVA)   Freque nc y   difference  ( f , Hz)  Voltage  difference   ( V , %)  Phase angle  difference  ( Φ ,º)  0~500 0.3  10  20  >500~1500  0.2  15  >1500~10000  0.1  10      The selectio n  of the allowa ble ran ge of these three te chni cal p a ra meters ca n take into   account the national standards and the  requi rem ents of  IEEE  Std.  1547  comprehensively.    3.2.2.  Field Simula tion Ac cep ta nce Tes t   of Grid-co nnec t ion/splitting   Function   The pu rp ose  of this test i s   to verify that  the gri d -co nne ction d e vice  can pe rform  th e grid- con n e c tion o peratio n reli a b ly and accu rately while  all the techni cal pa ram e te rs a r e in the i allowable  ra n ge respe c tively at the i n stan ce  of pa rallelin g by  simulating th e  grid -con ne ction   pro c e ss, a n d  to verify that the grid -conne ction d e v ice can pe rform the  spli tting operation   according to the splitting o r der reliably a nd accu rately   The test procedure is a s  following:   a) Co mplete  the system conne ction a c cordi ng to th e test schem e, disconne ct  any one   of  the swit ch es between  micro-g r id   an po we r sy st em, and  pe rf orm vi sual  in spe c tion  to e n su re  that this  switch is in th e off  positio n. Insp ect the  ratin g , pha se  an conne ction  of t he  curre n t an d   voltage tran sducer u s ed in  the test;  b) Conn ect t he test e qui pment, and  monito r th grid -conn ecti on orde r, the pha se  relation shi p  betwe en the  micro - g r id side an sy stem sid e  o f  the paralle ling device,  the   freque ncy of the  voltage o f   micro-g r id a nd  po we system, an d all  the ph ase v o ltage s of b o th   side s;   c)  Di sabl e th e gri d -co nne ction fun c tion,  and  adju s t th e freq uen cy d i fference a nd  voltage  amplitude  differen c betwe en micro - gri d  and sy stem  are  within the  allowa ble ra nge s at lea s 3   minutes;   d) Verify that the parall e lin g device h a not initiated g r id-co nne ctio n operation;   e) Ena b le the  grid -conn ecti on fun c tion.  Verify that the pa rallelin device  ha s completed   the grid-co n n e ction op eration, and re co rd the par alleli ng time. Record the wave forms of all the  pha se voltag es of the mi cro-grid  and  p o we r sy st em  durin g pa rall eling p r o c e s s, and re co rd  the  freque ncy dif f eren ce, voltage am plitud e differen c and ph ase a ngle differen c e bet wee n  the  micro-gi rd  sid e  and sy stem  side of the p a ra lleli ng devi c e at the mo ment of clo s ing;  f) Re cord the setting value s  of all the parameters du rin g  the test;  g) Issu e splitting co mman d  and ve rify that the pa ra lleling d e vice  has  co mplet ed the   splitting op eration. Re cord  the splitting time;  i) Reg u late th e voltage and  frequen cy of  micro - gi rd to  chan ge the frequ en cy differen c and voltag amplitude  differen c e,  but still in the  allo wabl e range   of these  pa ra meters, re pe at  step c) to g) 1 - 2 times.   The a c cepta n ce  criteria  o f  this test a r e t hat in any  of the abov e tests, th parall e ling  device can perfo rm  the grid -conn ecti on  ope ration  corre c tly, and all the p a ram e ters at  the   moment of cl osin g are well  within their al lowa bl e ran g e . In any of th e above tests, the paralleli ng   device  can  p e rform  the  sp litting ope rati on  corre c tly, and th splitting time  mu st  meet the  de si gn   specification.   It should be n o ted that the setting value  limits of  relevant prote c tion s of micro - g r i d  must  be  con s id ere d  du ring  the t e sts, fo r th e a d justme nt of  voltage a nd freque ncy  of m i cro - g r id  sh ou ld   not active th ese  protectio n (such a s  over-v olta ge , unde r-volta ge, low-fre q u ency o r  hi gh - freque ncy p r o t ection). Th ese prote c tion may be out of service wh en  nece s sary.     3.2.3.  Acc e ptance  Test  w i th Fr equen c y / v o lt age Ch ange s   The pu rp ose  of this test i s   to verify that  the gri d -co nne ction d e vice  can pe rform  th e grid- con n e c tion o peratio n reli a b ly and accu rately a fter the voltage/ frequ en cy de viation cha n g e from outsi de the allo wable  rang e to insid e  the allowabl e rang e.  The test procedure is a s  following:   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 7, July 201 4:  4944 – 49 53   4948 a) Co mplete  the system conne ction a c cordi ng to th e test schem e, disconne ct  any one   of  the swit ch es between  micro-g r id   an po we r sy st em, and  pe rf orm vi sual  in spe c tion  to e n su re  that this  switch is in th e off  positio n. Insp ect the  ratin g , pha se  an conne ction  of t he  curre n t an d   voltage tran sducer u s ed in  the test;  b) Conn ect t he test e qui pment, and  monito r th grid -conn ecti on orde r, the pha se  relation shi p  betwe en the  micro - g r id side an sy stem sid e  o f  the paralle ling device,  the   freque ncy of the  voltage o f   micro-g r id a nd  po we system, an d all  the ph ase v o ltage s of b o th   side s;   c)  Disable th e grid -conn e c tion fun c tion . Adju st the frequ en cy/voltage of micro - gird to   ensure th at the freq uen cy/voltage  difference bet wee n  micro-gri d   and p o wer  system i s  within  the   allowable  ran ge an d keep  con s tant. Adj u st the  pha se  angel  differe nce to  be  wit h in the all o wable   rang e and  ke ep co nsta nt.  Adjust and m a intain the voltage/frequ en cy of micro - gi rd to be high er  than that of powe r  syste m  and the volta ge/frequ en cy differen c e is  out of the allowabl e ran ge;   d) Enabl e th e grid -conn e c tion fun c tion  and ve rify that the pa ral l eling devi c e  has n o initiated grid -con ne ction o peratio n in at least 3 minut es;   e) Redu ce t he voltage/freque ncy diff eren ce  between mi cro-g r i d  and  po wer system   grad ually to be within the  allowable ran ge. Veri fy that the paralleli ng device ha s co mplete d the   grid -conn ecti on ope ration  and re co rd th e parall e ling t i me.   f) Re cord the setting value s  of all the parameters du rin g  the test;  g) Adju st a n d  maintai n  the voltage/freque ncy  of  micro-gi rd to  be lo we r th an that of   power sy ste m , repeat ste p  c) to f).  The a c cepta n ce  criteria  o f  this test is  t hat in any o f  the above t e sts, the  pa ralleling   device will  pe rform  the gri d -co nne ction o peratio n whe n  and  only when all the  p a ram e ters m eet  the techni cal  requi rem ents.     3.2.4.  Field Acce ptance Te st o f  Grid-co nnec t ion Func tio n   The pu rp ose  of this test i s  to verify that  the ene rgi z ed mi cro-gri d  ca n gri d -co nne ct to  power  syste m  relia bly an d accu rately  throug h t he parall e ling d e vice  in   a c corda n ce with   the  techni cal req u irem ents.   The test procedure is a s  following:   a)  Com p lete  the sy stem  conne ction  a c cording  to th e test  schem e. Insp ect th e ratin g pha se an d co nne ction of the curre n t and  voltage transducer u s ed in  the test;  b) Conn ect t he test e qui pment, and  monito r th grid -conn ecti on orde r, the pha se  relation shi p  betwe en the  micro - g r id side an sy stem sid e  o f  the paralle ling device,  the   freque ncy of the  voltage o f   micro-g r id a nd  po we system, an d all  the ph ase v o ltage s of b o th   side s;   c)  Di sabl e th e gri d -co nne ction fun c tion,  and  adju s t th e freq uen cy d i fference a nd  voltage  amplitude  differen c betwe en micro - gri d  and sy stem  are  within the  allowa ble ra nge s at lea s 3   minutes;   d) Verify that the parall e lin g device h a not initiated g r id-co nne ctio n operation;   e) Ena b le the  grid -conn ecti on fun c tion.  Verify that the pa rallelin device  ha s completed   the grid-co n n e ction op eration, and re co rd the par alleli ng time. Record the wave forms of all the  pha se voltag es of the mi cro-grid  and  p o we r sy st em  durin g pa rall eling p r o c e s s, and re co rd  the  freque ncy dif f eren ce, voltage am plitud e differen c and ph ase a ngle differen c e bet wee n  the  micro-gi rd  sid e  and sy stem  side of the p a ra lleli ng devi c e at the mo ment of clo s ing;  f) Re cord the setting value s  of all the parameters du rin g  the test;  The a c cepta n ce  criteri a  o f  this te st is that  in the above tes t, th e  parall e ling   de vice can   perfo rm the  g r id-co nne ctio n ope ratio n  correctly, and   all the p a ra m e ters at the  m o ment of  clo s ing   are  well  with in allo wabl rang e. Thi s  t e st o n ly ne e d s to  be  pe rformed  on ce  if no  sp eci a requi rem ent.    3.2.5.  Field Acce ptance Te st o f  Splitting Fun ction   The  purpo se  of this te st  is to ve rify t hat the  micro-g r id  ca n di sconn ect f r o m  po we system relia bly and saf e ly through  parall e ling d e vice in a c corda n ce with  the techni cal  requi rem ents.   The splitting  pro c e ss  ma y perform  a u tomatically  or ma nually.  The a c cept ance test  pro c ed ure of automatic  spli tting function  is as follo win g Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Study on the  Acce ptan ce T e st Spe c ificat i on of Grid -co nne cted Micro-g r id (L e Jia n 4949 a)  Com p lete  the sy stem  conne ction  a c cording  to th e test  schem e. Insp ect th e ratin g pha se an d co nne ction of the curre n t and  voltage transducer u s ed in  the test;  b) Conn ect t he test eq uip m ents, an monitor  the  splitting ord e r.  Ensu re that  micro-g r id   is grid -con ne cted.   c) Issu e splitti ng com m an d, measu r e a n d  reco rd the  sp litting time.  The acce ptan ce test p r o c e dure of ma nu al splitting fun c tion is a s  foll owin g:  a)  Com p lete  the sy stem  conne ction  a c cording  to th e test  schem e. Insp ect th e ratin g pha se an d co nne ction of the curre n t and  voltage transducer u s ed in  the test;  b) Conn ect t he test eq uip m ents, an monitor  the  splitting ord e r.  Ensu re that  micro-g r id   is grid -con ne cted;   c)  Di sconn ect  the micro - po wer an d majo r ele c tri c al eq uipment in micro-g r id gradually,   and shed ding  the loads in  micro-g r id g r adually;   d)  Confirm th at the current  of paralleli n g  device  app roache s zero, and th en di scon ne ct  the parall e lin g device ma n ually.   This test is o n ly aimed at the pro c e ss f r om  splitting orde r issue d  to splitting op eration   compl e ted  without co nsi d ering th e re aso n ca usi ng splitting. This te st onl y need s to  be   perfo rmed o n c e if no sp eci a l requi rem e n t     4.  Integra t ed  Accep tanc e T est o f  Po w e r  Qualit y  of Grid-conn ec tion Opera t io The purpose of this  tes t  is  to verify that  all the po wer quality in dicato rs at PCC  meet   corre s p ondin g   tech nical requireme nts durin the  gi rd-co nne ction  operation of  micro-g r id.  The  power q uality indicato rs m a y includ e cu rre nt/v oltage harm oni cs, voltage fluctu a t ion and flicker,  voltage unb al ance and p o w er fa ctor.    The test procedure is a s  following:   a)  Compl e te  the syste m  wiring a c co rdin g to  the te st scheme. In sp ect the  rating , phase   and  co nne cti on of  the  current a n d  voltage t r an sd uce r   used i n  the te st, a nd in sp ect  the  con n e c tion of  the powe r  qu ality analyzer  use d  in test;   b) En su re  th at micro - gri d  ope rate s in  grid -con ne ction mo de  an d with out a n y  micro- power  in se rvice.  Mo nitor  and record all the powe r  quality indicators  contin u ously at least  24   hours;   c)  Colle ct mo nitoring d a ta and an alysi s  statistically.  The i n tegrate d  a c ceptan ce test  proce dure   of power quality  i s  relatively  si m p le.  The   techni cal req u irem ents,  m easure m ent method an d   accepta n ce  crite r ia of all  the po wer  qu ality  indicators are  given belo w   4.1. Harmonic s   The voltage/ curre n t ha rm onic  ch ara c t e risti c s at PCC i n voked  by micro-g r id a r determi ned  b y  the ch ara c t e risti c  of p o w er sy stem , the  co mpo s iti on  an d cha r acteri stics of  th e   micro-p o wer  in micro - gird, and the  co nne cted lo ad  and e quip m ent. The  cu rrent h a rm oni c   injecte d  to P CC  by pa rall eling mi cro-g r id  sho u ld m eet the relev ant re quirem ents p r o p o s e d  in  GB1454 9-19 93    Q uality o f  elect r ic en e r gy  sup p ly: Harmoni cs in  publi c   su ppl y netwo rk   . The  particula r re q u irem ent of the indi cato r o f  harmo ni c te st ca n be  re solved a c cordi ng to the m e thod   given in this standard.  The 95% probability values of three  phase  current harmonics are  calculated based  on   the re co rd  da ta, and th maximum val ue of th ree  p hases is cho s en  a s  the  b a se  to d e termine  wheth e r the current harmo nic e xceed s the tolera nce or not.   Note that the  backg rou nd  of curre n t ha rmoni c at PCC befo r e the  intera ction of  micro- grid mu st be  obtaine d to ensu r e that th e mea s ur ed current harmo nic that  exce eds the tole ra nce   is not  cau s e d  by power  system. The vol t age ha rmo n i c  THD at P C C befo r e mi cro-g r id p a rall el ed   sho u ld be le ss tha n  2.5% . Due to the  fact that  the curre n t harm onic inj e cte d  by micro - g r id  at  PCC is g r eat ly affected by the operation mode of  micro-g r id, the harmo nic  chara c te risti c s of  micro-p o wer  and l oad s in  micro-gri d addition al te sts  ca n b e   perfo rmed  d epen d o n  a c tual  situation.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 7, July 201 4:  4944 – 49 53   4950 4.2.  Voltage Fluc tua t ion and  Flicker   The voltage fl uctuatio n an d  flicke r at PCC ca u s ed  by micro-g r id  pa rallele d shoul d meet  the re quirem ent of cl au se  4 an d 5 in  G B 12326 -2 008   Quality of el ectri c  e nergy sup p ly: Voltage  fluctuation a n d  flicke r    respec tively.   The tole ran c e of voltage  flicke r cau s e d  by  micro-g r id sepa ratel y  can be  det ermin e d   depe nd o n  th e load  of micro-grid, the  ra tio of ca p a cit y  on agreem ent to total el ectri c ity cap a c ity  and the condi tion of PCC a c cordi ng to t he method spe c ified in GB1 2326 -20 08.   All the long term voltage flicker  severity m easured at PCC un de r the minimum o perati n g   plan of micro-grid du rin g  the integrate d  p o we r quality test sh ould b e  within the given limit.   The long te rm voltage flicker  seve rity caused  by micro-grid  sep a rately can be  solved a s :     33 3 21 0 It It It PP P              ( 1)    Whe r P It 1  i s  the mea s u r e m ent of the l ong te rm vo lt age flicke se verity with mi cro - g r id  interconn ecte d;  P It 0  is the measurement  of the long t e rm vo ltage fl icker  seve rity with micro - grid  discon ne cted , and  P It 2  is th e long term v o ltage flicker  severi ty ca used by micro-g r id se pa rately   It should  be  noted that a dditional te st  must  b e  pe rforme d to o b tain the b a ckgroun d   voltage  flicke r severity with  micro - g r id discon ne ct ed  before thi s  t e st. As for th ere i s   no  gen erally   accepte d  test  method  and  no sophi sticated test d e vice fo r voltag e fluctuatio at pre s ent, t he  voltage fluctu ation could  b e  estim a ted a c cordi ng to th e metho d  pro v ided in GB 1 2326 -20 08, a nd  only the acce ptance test for voltage f licker mea s u r em ent results is  need ed.     4.3. Voltage  Unb a lance   The three - p h a se voltage  unbal an ce at PCC whe n  micro-g r id int e rconn ecte d (only for  three - ph ase  micro-g r id ) m u st m eet: 1 )  The   requi re ments provid ed in   clau se  4 i n  GB 155 43   Quality of  ele c tri c  e nergy  sup p ly: Thre e-ph ase volta ge u nbal an ce   , i.e. the   all o wa ble val u e  is  2%,  and  the  sho r t-te rm va lue may  not e x ceed  4%; 2 )  The  allo wabl e limit of n e g a tive se quen ce   voltage unbal ance at PCC cau s e d  by each co nsume r   acce ssed to this point is 1. 3% in genera l but the sho r t-term value m a y not excee d  2.6%.   The 9 5 % probability valu es of  RMS  of t he mea s ured  ne gative-sequ en ce  voltage   unbal an ce in  10 min u tes i s  cho s e n  a s  th e ba sis fo r d e termini ng  whether the vo ltage un bala n c excee d s the t o lera nce or n o t.  Note that the  deg ree  of voltage un bala n c e at  P CC i s   norm a lly judg ed by the d e g ree  of  negative  seq uen ce voltag e unb alan ce,  and th ere  is  usu a lly no  requireme nt to ze ro -sequ e n ce   voltage unb al ance in low v o ltage sy ste m . The deg ree of voltage  unbala n ce caused by micro - grid i s  g r eatl y  affected by  the op eratio n mod e   of m i cro - g r id  and  the c haracte ristics of  micro- power a nd lo ads in mi cro-grid, ad dition al test ca n b e  perfo rme d  depe nd on  a c tual situ atio n if  necessa ry. The ba ckgrou nd of voltag e unb alan ce  degree at  PCC b e fore  the intera ctio n of  micro-g r id m u st be obtain ed to ensu r e  that t he measu r ed voltag e unbala n ce that exceed s the  toleran c e i s  n o t cau s ed by  power sy ste m   4.4. Po w e Fac t o r   The po we r factor at PCC must meet the req u ire m e n t in   Powe r system volta ge and  rea c tive po wer control re g u lation s 200 4   when mi cro-grid a b sorbs i ndu ctive rea c tive powe r . T hat  is: “In 35 kV ~ 220 kV su bstation, the powe r  facto r   of prima r y si de of main t r an sform e with   maximum loa d  sho u ld be l e ss than 0.9 5 , while sh ou ld not excee d  0.95 with valley load”, “The  requi rem ent  of the po wer  factor  of ele c tricity co nsum ers with 3 5 kV  and a bove  can refe r to   t he  same  provi s i on; The po we r factor of 1 0 k V co nsumers with 10 0kV A  and above  sho u ld be a b o ve   0.95, and the  power facto r   of ot her u s ers shoul d be ab ove 0.9”.   The po we r factor of micro - grid at PCC meas ured in i n tegrate d  po wer q uality test must  meet the req u irem ents li sted above.   The po we r factor  can be  calcul ated a s  belo w :     2 2 cos Q P P W W W                 ( 2)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Study on the  Acce ptan ce T e st Spe c ificat i on of Grid -co nne cted Micro-g r id (L e Jia n 4951 Whe r e co s φ  i s  the ave r ag e  power fa ctor  durin g test p e r iod;  W P  and  W Q  is  th e mea s ur e d   active and re active ene rgy  during the te st perio d re sp ectively.  Note that the  powe r  facto r  of micro - gri d   at PCC is  greatly affe ct ed by the op eration  mode of mi cro-g r id an d th e ch ara c teri stics of mi cro - power a nd lo ads in  micro - grid, ad dition al  test  can  be  p e rform e d  de p end  on  a c tua l  situatio n if  necessa ry. T h is te st  sh oul d be  p e rfo r m e d   with rea c tive po wer com pen sation  de vices in  se rvice  whe n  mi cro - g r id  co ntains this  kin d  of   device.       5.  Acc e ptance  Test o f  Rev e rse Po w e r Pr otec tion   Reverse   po wer prote c tion  may  be   confi gure d  whe n  micro-g r id   op erate s   i n   n o n -reve rse  power mo de.  But in the reversibl e  po wer mod e there is normally a limit  on the power delive r ed   from mi cro-g r id to  po wer system.  Th e pri n ci ple o f  prote c ting t he tra n smission po we r from   excee d ing th e limit is the  same a s  that  of the  reverse powe r  protection.  So the acceptan ce  test  for the tran smissi on po we r limit protecti on ca be carried out with  referenc e to this  tes t.  The metho d  adopte d  in the followin g  tests is  sign al injectio n testin g method.     5.1.  Acc e ptance  Test o f  Mag n itude Settin This te st aim s  to co nfirm the accu ra cy  cha r a c teri stic of the magn itude setting  of non- reverse p o we r prote c tion.  The accu ra cy  of  the magnitude setting must be given  before te st.  The test procedure is a s  following:   a)  Compl e te  the syste m  wiring a c co rdin g to  the te st scheme. In sp ect the  rating , phase   and  co nne cti on of  the  current a n d  voltage t r an sd uce r   used i n  the te st, a nd in sp ect  the  con n e c tion of  the relay test er used in test;    b) Adj u st the   voltage of mi cro - g r id  and   power   syste m  to rated va lue an kee p  co nsta nt  durin g the te st. Adjust the  current flows from power   system to mi cro - g r id to rat ed value an d  in   pha se  with th e po we syst em voltage, t hus the  pow e r  delive r ed  fro m  po we syst em to mi cro-g i rd   is of rated val ue;  c) Set the time delay of reverse po we r protection to 0 s d) Step th curre n t ampli t ude cl ose to  ze ro, an d st ep the  pha se angl e bet ween the  curre n t and t he po we r sy stem voltage from 0° to   180 ° .  Keep the a m plitude a nd  pha se of  current  steady in  certai n pe rio d  of time. At the end  of  this p e rio d , in cre a se the  current amplit ude   grad ually;   e) Re co rd the  current ampli t ude mea s u r e d  by relay tester;  f) Re store the  current ampli t ude to rated  value and the  phase angl e to 0°;  g) Re peat ste p  c) to e) th re e times.   In all the a bove test s, the mea s u r e d  m agnitu de  of the cu rrent must  sa tisfy the   requi rem ent of the given amplitude a c cura cy.    5.2.  Acc e ptance  Test o f  Time Dela y  Setting  This te st aim s  to confirm t he a c cura cy  ch a r a c teri stic of the time delay setting of non- reverse p o we r prote c tion.  The accu ra cy  of t he time delay setting  must be give n before te st.  The test procedure is a s  following:   a)  Compl e te  the syste m  wiring a c co rdin g to  the te st scheme. In sp ect the  rating , phase   and  co nne cti on of  the  current a n d  voltage t r an sd uce r   used i n  the te st, a nd in sp ect  the  con n e c tion of  the relay test er used in test;    b) Adj u st the   voltage of mi cro - g r id  and   power   syste m  to rated va lue an kee p  co nsta nt  durin g the te st. Adjust the  current flows from power   system to mi cro - g r id to rat ed value an d  in   pha se  with th e po we syst em voltage, t hus the  pow e r  delive r ed  fro m  po we syst em to mi cro-g i rd   is of rated val ue;        c) Step th curre n t am plitude  clo s e to  ze ro,  and  st ep the  ph ase an gle  between t h e   curre n t and t he po we r sy stem voltage from 0° to   180 ° .  Keep the a m plitude a nd  pha se of  current  steady in a certain pe riod  of time. At th e end of  this period, ste p  the curre n t amplitude to 1 . times the rate d value;  d) Re co rd the  time delay measure d  by re lay tester;   e) Re sto r e the current am plitude to rat ed va lue and  the phase a ngle to 0°, re peat step   c )  to d) three  times .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 7, July 201 4:  4944 – 49 53   4952 In all the a b o v e tests, the   measured tim e  delay   of rev e rse p o wer  p r otectio n  mu st satisfy  the requi rem ent of the given accu ra cy.      6.  Acc e ptance  Tests of Sho r t-cir cuit Pro t ec tion   6.1.  Accep tance  Test of Magnitude Setting  This te st aim s  to co nfirm t he a ccu ra cy  ch a r a c teri stic of the magni tude setting of sho r t- circuit protect i on. The accu racy of the  m agnitud e  setti ng must be gi ven before te st.  The test procedure is a s  following:   a)  Compl e te  the syste m  wiring a c co rdin g to  the te st scheme. In sp ect the  rating , phase   and  co nne cti on of  the  current a n d  voltage t r an sd uce r   used i n  the te st, a nd in sp ect  the  con n e c tion of  the relay test er used in test;    b) Set the time delay of sh ort circuit p r ot ection to 0 s c) Adju st the voltage of micro - g r id an d power  sy ste m  to rated value and keep  con s tant  durin g the te st. Adjust the  cu rre nt flows from  po we r system to  micro-g r id to  rated val ue  and   kee p  it co nst ant duri ng a  certai n pe rio d  of time . At the end  of this pe ri od, in crease the  current  amplitude g r a dually;  d) Re co rd the  current ampli t ude mea s u r e d  by relay tester;  e) Re sto r e th e curre n t amplitude to rate d value, repe at step c) to d) three time s;   f) Repe at this test for each pha se individ ua lly or for all  the three ph ase  simultan eou sly.  In all the a bove test s, the mea s u r e d  m agnitu de  of the cu rrent must  sa tisfy the   requi rem ent of the given amplitude a c cura cy.    6.2.  Acc e ptance  Test o f  Time Dela y  Setting  This test aim s  to confirm t he accu ra cy cha r a c teri stic of the time d e lay setting o f  short- circuit protect i on. The accu racy of the ti me delay sett ing must be g i ven before te st.  The test procedure is a s  following:   a)   Com p lete the  sy stem wiring acco rdin to  the te st  scheme. In sp ect the  ratin g ,  pha se  and  co nne cti on of  the  current a n d  voltage t r an sd uce r   used i n  the te st, a nd in sp ect  the  con n e c tion of  the relay test er used in test;    b) Adj u st the   voltage of mi cro - g r id  and   power   syste m  to rated va lue an kee p  co nsta nt  durin g the te st. Adjust the  cu rre nt flows from  po we r system to  micro-g r id to  rated val ue  and   kee p  it  con s t ant du ring  a  ce rtain  pe ri od of  time At the en d o f  this  peri od,  step  the  current  amplitude to  1.2 times the  rated value;   c)  Record the  time delay measure d  by re lay tester;   d) Re sto r e th e curre n t amplitude to rate d value, repe at step b) to c) three time s.   e) Re peat thi s  test for ea ch pha se indivi dually or for a ll the three ph ase  simultan eou sly.  In all the abo ve tests, the  measured ti me delay  of   sho r t - cir c uit  p r ot ect i o n  mu s t  sat i sf the requi rem ent of the given accu ra cy.      7. Conclu sion   Micro-g r id i s  con s id ere d   to be a mo re suita b le m ode for th acce ss  of di stribute d   gene ration s.  But the interco nne ction / splitting and  grid-co nne ction ope ratio n  will impo se   signifi cant effects o n  the traditional di stributio n system. The de veloping of  accepta n ce test   spe c ification  of grid-co nne cted micro - g r id acco rding  to corre s po n d ing technica l standa rd wi ll  have impo rta n t practi cal si gnifica nce.  This  pape studie s  the a cceptan ce te sts wh i c h mu st  be pe rform e d  to validate whether  the grid -con nectio n /splitti ng process  and g r id -con nectio n  op eration of mi cro-g r id me et  the   relevant te ch nical  req u ire m ents  or n o t. Combi n ing  t he techni cal requireme nts  of micro-g r id,  this  pape r propo ses the p r e - condition s, me asu r ing in struments, g e n e ral p r o c e ss  and a c cepta n ce   stand ard s  of  the acce ptan ce te sts, and  focu se s on t he de signi ng  of acceptan ce te sts of key  operation, o peratio n pa rameters a n d  prote c tion  f unctio n of micro-g r id, such as  the grid- con n e c tion/splitting pro c e ss, po we r qu ality dur ing the grid -conn ection o peration and reve rse   power an d short-circuit protecti on. The  relevant test  methods,  sp ecific  step s and accepta n ce  stand ard s  are  propo sed. This pap er can  p r ovi de  good fo und ation an d ba si for de sig n ing  the  accepta n ce tests  spe c ifica t ion of Micro - grid.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Study on the  Acce ptan ce T e st Spe c ificat i on of Grid -co nne cted Micro-g r id (L e Jia n 4953 Referen ces   [1]  Naj y , W a lee d   KA, Z e ine l di n.  Optimal  protec tion c oor din a ti on for  micro g ri ds  w i t h  gr id-c o nnecte an d   islan d e d  cap a b ilit y .   IEEE Transactions on In dustrial Electronics.  2013; 1 0 (2 ): 11-22.   [2]  Hafez Omar, B hattachar ya  Ka nkar. Optimal   pla nni ng  an d d e sig n  of a  ren e w a b l e  e ner g y   base d  su ppl s y stem for micr ogrids.  Renew abl e Ener gy.  2012; 9(3): 7-1 5 .   [3]  Miveh, Mo ha mmad R e za.  A revi e w   o n  prot ection   chall e n ges  in  microgr ids.  Electrical  Pow e Distributi o n . 20 12; 3(1): 8-16.    [4]  Mehrizi-S a n i , Iravan i R.  Potential-F u nctio n   Based C ont rol of a Micro g rid i n  Islan d e d  and Grid- Con necte d Mo des.   IEEE Tra n s. on Power System s .  201 0; 4(2): 188 3-1 8 9 1 .   [5]  Lid u la N, R a ja pakse AD.  Mi crogrids r e sear ch: A re vie w  of  experim ental  microgri d s an d  test sy stems .     Ren e w a ble  an d Sustain a b l Energ y  R e vie w s. 2011; 1(1): 1 86-2 02.   [6]  Vand oor n T ,  De Ko oni ng l.   R e vie w   of  prim a r y  c ontro l strat egi es for  isl a n ded  micro g rids   w i th  po w e r- electro n ic interf aces.  Ren e w able a nd Susta i nab le En ergy  Review s.  201 3 :  613-62 8.       [7]  IEEE 1547. IEEE Standar d for Interconnecti ng Distri but ed  Reso urces  w i t h  Electric Po w e r S y stems.   [8]  IEEE 154 7.1.  EEE Stand ard  Confor m ance   T e st Procedur es for Eq ui pme n t Intercon nect i ng  Distrib uted   Resources  w i t h  Electric Po w e r S y stems.   [9]  IEEE 1547.2. IEEE Applic at io n Guide for IEEE Std 1547.   [10]  YANG Z h i-chu n , LE Jian, LI Kai-p e i,  XIE Xu e-ji ng. Stu d y   on th e sta ndar d of the g r id-con necte d   microgri d s. Po w e r S y stem Pr otection  a nd C ontrol. 20 12; 4 0 (2): 66-7 6 .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.