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1、精选优质文档-倾情为你奉上构建中国智能电网技术标准体系国电南京自动化股份有限公司研究院韩桂芬 严晓蓉 彭甦健摘要：阐述了智能电网对技术标准的需求，分析了国内外智能电网技术标准研究现状，根据我国智能电网发展战略，结合国家电网公司智能电网建设目标以及智能电网技术标准体系规划,提出了我国技术标准体系的编制原则及智能电网技术标准体系的总体框架，为中国智能电网标准体系的建设提供参考。关键词：智能电网；技术标准体系；需求专心-专注-专业我国智能电网技术标准体系的建设，就是在国家智能电网发展战略的指引下，围绕智能电网总体发展目标，结合智能电网建设的实际需要，通过系统梳理、分析智能电网对技术标准的需求，构建智
2、能电网技术标准体系，指导智能电网具体技术标准的研究和制定，规范智能电网建设，为智能电网的实现提供坚实的技术基础和理论依据。1 智能电网对技术标准的需求我国国家电网公司智能电网的总体发展目标是：“建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展，具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。”坚强智能电网是以坚强网架为基础，以先进的信息通信平台为支撑，以智能控制为手段，包括电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代化电网。根据国家电网公司建
3、设坚强智能电网的战略规划技术目标，智能电网对标准的需求主要体现在下述几个方面：（1）制定智能电网的名词术语与方法论标准。智能电网改变了传统电网的电力输送方式、控制方式，并引入了很多新概念、新设备、新技术，需要借鉴国内外研究成果，形成适合我国智能电网的术语定义，对智能电网的概念、名词予以规范。智能电网涉及到发、输、配、用、调度、通信信息等多个环节，在规划、建设中需要项目管理工程师、IT专家、电力系统规划设计工程师、决策者之间协同工作，为此，需要提出和建立适合我国智能电网发展的技术路线和思想方法。需要提出适合我国智能电网发展的智能电网术语定义和方法论标准。（2）制修订电力系统安全稳定导则标准。大规
4、模新能源接入系统，使电力系统的不确定性加剧。新技术、新设备的应用，在提高电网可观测性和可控性的同时，进一步增加了电网的复杂性在智能电网的发展过程中，保证电力系统的安全稳定性仍是最基本的要求。因此，需从电源接入方式、电网结构、电压和无功控制、无功平衡及补偿、厂网协调、防止大停电、停电后恢复等方面提出保证电力系统安全的基本要求，规定电力系统安全稳定标准，对电力系统安全稳定计算方法进行规范。（3）制定智能变电站技术导则标准。智能变电站技术涵盖的内容从传统的一次、二次设备，直至现代信息技术、智能化等高科技领域。为了结合本国、本地区电网实际需求，满足智能变电站试点工程建设的需要，实现智能变电站安全可靠、
5、经济合理、技术前瞻、环境友好、资源节约等先进性，引领智能变电站技术发展，需要编写智能变电站建设的技术指导性文件。（4）制定电力企业应用集成配电管理的系统接口标准。目前涉及的配电网络管理的信息都分布在不同的专业和部门，而企业信息系统中的每项业务和管理都是各个部门为主建立的信息应用系统。因此，智能配电的标准最重要的目标是制定标准实现与各个业务系统的互连、互通达到信息动态共享的信息集成。也即是互操作标准在智能电网标准制定过程中最为重要的原因。该标准是智能电网的基础性标准之一，将适用于智能电网企业应用层面的互操作。（5）制定能量管理系统应用程序接口系列标准。建设坚强智能电网，首先必须解决目前电网调度系
6、统存在的缺乏横向协同和纵向贯通，整体协调难，运转效率低的问题，必须对基础数据、模型、图形等资源进行统一规范，遵循统一标准。以该标准为基础，各级调度系统才能进行有机互联互通，形成一个广域分布、协调运作的整体，相关电网调度能够全面实时掌握运行电网的各种信息，进行电网静态、动态安全稳定问题的在线全局分析，实现全局在线安全预警和辅助决策，为实现智能电网调度和安全防御打下坚实基础。（6）制定电力系统管理及关联的信息交换数据和通信安全性标准。IEC 62351是对当前电力系统通信协议的安全增强标准，涵盖了TCP/IP、101、102、103、104等一系列电力系统中常用的协议与规约。电力系统常用协议与规约
7、存在着安全性不强的缺点，在智能电网中对电网安全稳定运行具有重大威胁，一旦被恶意攻击者利用，可能导致电网生产的重大事故。因此，采用加密、认证等安全技术对常用规约进行加固、升级，使其符合智能电网的安全稳定运行要求是标准化工作急需解决的问题。（7）制定电力系统控制和相关通信、目标模型、服务设施和协议用参考体系结构标准。从智能电网的角度来看，各个系统之间具有高效的互通性是智能电网建设的重要保障。这就意味着系统建设与集成应该建立在统一的语义（数据模型）、统一的语法（协议）和统一的网络概念之上。因此，需要建立一个集中、协调的电力企业系统架构模型。（8）制定信息系统安全等级保护基本要求标准。信息安全等级保护
8、制度作为国家信息安全战略和策略，在今后的智能电网中，所有信息技术系统都必须满足等级保护要求。（9）制定信息技术安全性评估准则标准。智能电网建设中信息技术的应用必然结果是形成信息系统或信息技术产品，这些软硬件应用的安全保障都需要在设计、开发中得以考虑，否则系统总源头就缺乏安全考虑，在今后的运行中则难于实现信息安全目标。2 智能电网技术标准体系为了规范智能电网建设，使智能电网建设的各个方面都有据可依，智能电网标准的制定就成了一项十分重要的工作。按照GB 3935.1标准基本术语 第1部分中的定义，标准体系就是“一定范围内的标准按其内在联系形成的科学的有机整体”。“标准体系”定义的含义：“一定范围”
9、指标准体系所包括的范围，如国际、国家、行业、地方和企业，在智能电网技术领域就会有国际标准体系、国家标准体系、行业标准体系；“内在联系”包括三种联系：（1）系统联系；（2）结构联系；（3）功能联系。2.1国际智能电网技术标准研究现状目前，国际上很多研究机构都在积极开展智能电网技术标准研究。其中最具代表性是国际电工委员会（IEC）、美国国家标准与技术研究院（NIST）和美国电气与电子工程师协会（IEEE）。2.1.1国际电工委员会（IEC）研究现状为了推动智能电网建设，IEC组织成立了第三战略工作组智能电网国际战略工作组（IEC SG3）对涉及智能电网的标准进行系统性分析，建立智能电网标准体系框架
10、；提出原有标准修订、新标准制定、设备和系统互操作的规约和模型等方面的标准化建议,逐步提供一套更加完整、一致的支持智能电网需求的全球标准。IEC确立了智能电网技术标准三项主要任务：（1）系统描述标准体系整体框架：描述电网及电力系统的专业概念和关联模型，相关标准全面综述,定义IEC标准整体框架，是智能电网协调的基础；（2）确定核心标准：选择在智能电网实际应用中的重要标准,对这些标准的提升和改进是IEC为智能电网解决方案提供技术支持的关键，是IEC智能电网标准化路线图中的核心部分；（3）制定行动路线图，确定优选增补标准：填补近期急需制定的标准，中长期行动路线图，以实现智能电网的远景制定行动路线图由于
11、智能电网的投资是长期的，有必要为投资者提供一套标准体系，为将来可持续投资提供坚实基础。2.1.2美国国家标准与技术研究院（NIST）研究现状美国智能电网技术标准体系主要由NIST主导研究。为了建立智能电网技术标准体系，NIST集中了众多的专家、学者对智能电网互操作性标准进行研究，皆在建立一个实现智能电网互操作性的技术框架，对各种协议和标准模型进行协调，以实现各设备和系统之间的互操作性。2009年4月，NIST公布了分三个阶段制定智能电网关键技术标准的规划。第一阶段的目标是促使公用事业机构、设备供应商、消费者、标准开发者和其他相关各方就智能电网技术标准达成一致；第二阶段是发起成立一个组织，协调其
12、他标准的制定，解决已有系统和新技术的集成问题；第三阶段是制定整体测试和检验计划，保证智能电网系统和设备符合安全和互操作相关标准。2010年1月NIST发布了智能电网互操作标准框架和技术路线图（1.0版）。报告绘制了智能电网的概念模型，涵盖发电、输电、配电、用电、调度、市场和服务商7个领域。2.1.3美国电气与电子工程师协会（IEEE）研究现状美国电气与电子工程师协会（IEEE）是一个国际性的电子技术与信息科学工程师协会。IEEE也在大力开展智能电网的研究工作。2009年3月，IEEE批准成立了P2030工作组，其主要职责和研究重点是：为理解和定义电力系统和终端用电设备/用户之间的互操作提供技术
13、指南；关注如何实现能源技术、信息技术和通信技术的融合；研究如何借助通信技术和控制技术，实现发电、输电、用电等环节的无缝操作；研究相关的接口定义；为建设更加可靠、灵活的电力系统提供新的方法；推动智能电网技术标准的编制和现有标准的修订工作。22国内智能电网技术标准体系鉴于智能电网标准在智能电网建设中的重要性，我国国家电网公司于2009年5月启动了智能电网技术标准体系研究项目。该项目参照IEC、NIST等国外智能电网标准化工作的最新进展，从建设坚强智能电网的需求出发，通过深入分析现行标准与实现智能电网所需标准之间的差距，遵循“统一标准战略、建立标准体系、突破重点领域、领航国际标准”的工作原则，形成了
14、智能电网技术标准体系。2.2.1智能电网技术标准体系的编制原则根据标准化原理，结合我国国家电网公司智能电网标准体系规划，智能电网技术标准体系的构建主要遵循以下原则：（1）科学性。科学性是标准化的基本原则，是使采用标准的应用系统和技术系统安全、可靠、稳定运行的根本保障。（2）系统性：从系统的角度出发，形成完整的体系。系统性是标准体系中各个标准之间内部联系和区别的体现。编制智能电网标准体系表，在内容和层次上要充分体现系统性，按照标准体系的编制要求和标准体系的组成原则，恰当地将智能电网涉及的各类标准安排在相应的分体系中，做到层次合理、分明，标准之间体现出相互依赖、衔接的配套关系，避免相互间的交叉。制
15、定智能电网技术标准体系要从系统角度出发，根据系统的各种组织要素从多角度综合考虑，形成有机完成的体系，指导智能电网技术标准的制定与修订。（3）逻辑性：体系的逻辑层次清晰，能够无缝衔接。智能电网技术应用包括数据采集、信息传输与处理、控制决策等技术环节。各环节的标准之间，尤其是相互之间连接过程中涉及的标准要充分考虑其逻辑性，以保证各标准之间的协调配合，从而发挥标准体系的综合作用。（4）开放性：能够与时俱进、动态扩展，适应技术的发展。智能电网技术标准体系应该是一个开放的体系，能够及时更新、扩展、与时俱进，适应智能电网技术发展的需求，并始终保持一定的先进性。2.2.2智能电网技术标准体系的总体框架智能电
16、网技术标准体系是一个具备系统性、逻辑性和开放性的层次结构。根据国家电网公司智能电网技术标准体系规划，智能电网技术标准体系由“1个体系、8个专业分支、26个技术领域、92个标准系列、若干技术标准”构成，用于指导智能电网技术标准的研究和制定。标准体系的第一层是专业分支。包括综合与规划、智能发电、智能输电、智能变电、智能配电、智能用电、智能调度、通信信息共八个专业分支。标准体系的第二层是技术领域。技术领域的划分原则是：关注智能电网各环节的主要发展方向以及我国智能电网研究与建设的工作重点，共包括26个技术领域。标准体系的第三层是标准系列。第三层中各标准系列构建的内在逻辑关系为：“基础与综合”、“工程建
17、设（含设计、验收、测试）”、“设备与材料”、“运行与控制（含检修、维护）”，共包括92个标准系列。标准体系的第四层是具体的标准。智能电网技术标准体系见图1 。3 结语智能电网的建设和应用是一个庞大的系统工程，需要有一套完整、科学、覆盖面广的智能电网标准与之相适应。通过智能电网标准体系的研究和建设，可有效规范智能电网规划、设计、建设、运行、设备制造等各领域、各环节的实践，保障、促进智能电网和相关新兴产业有序、健康发展。智能电网标准体系是智能电网建设的重要组成部分，是引领智能电网发展的风向标与技术指南，是建设智能电网的技术依据与技术指导，也是建设智能电网的制度保障。参考文献：1姜海.智能电网标准体
18、系简介R.南京:国网电力科学研究院,2010.2智能电网技术标准体系规划R.北京:国家电网公司,2010年6月.作者简介：韩桂芬 女，大学本科，高级工程师。从事电力系统自动化新产品标准化审查及技术管理工作。严晓蓉 女，研究院副院长，硕士，高级工程师。从事电力系统自动化新技术研究及技术管理工作。彭甦健，男，大学本科，副研究馆员。从事标准化及标准情报信息等技术管理工作。作者联系方式：姓名：韩桂芬 单位：国电南京自动化股份有限公司研究院 职称：高级工程师联系电话：，Office:025-；E-mail: hgfynp，hgfsac-，通讯地址：江苏省南京市新模范马路38号邮编：智能电网技术标准体系智能发电智能输电智能变电综合与规划智能配电智能用电智能调度通信信息常规电源网厂新能源发电并网大容量储能系统并网智能电网术语与方法学智能电网规划设计柔性直流输电柔性交流输电线路状态与运行环境检测智能变电站传输网通信与信息安全智能电网信息应用平台智能电网信息基础平台通信支撑网业务网配电和用电侧通信网基础与综合工程建设设备与材料运行与控制具体标准具体标准具体标准具体标准运行与控制设备与材料图1智能电网技术标准体系
构建中国智能电网技术标准体系-江苏标准化协会
