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摘要:全球能源互联网的发展,对支撑其发展的信息通信技术提出了更高的要求,信息通信标准体系的研究工作也亟需推进。重点对面向全球能源互联网的信息通信技术及其标准体系展开分析,首先提出全球能源互联网信息通信体系架构模型及其标准构建原则,然后重点论述标准现状及发展趋势,最后对标准体系的国际化突破方案提出一种思路。
关键词:全球能源互联网;标准体系架构;构建方法
1能源互联网标准体系概述
现有能源互联网尚未形成完善的标准体系,大多是在各个领域比较零碎的标准。IECSG3是国际上最早开展标准体系的组织,该组织制定了智能电网标准化路线图,将包括IEC61850等系列标准在内的一些已有标准确定为核心技术标准,并建议将TC划分为横向跨领域TC和应用领域TC。TC57推出的IECCIM模型以及IEC61850等系列标准奠定了智能电网自动化系统的信息交换核心。TC72所关注的电气自动控制也将成为GEI在需求侧所关注的重点内容。IEEEP2030工作组主要负责智能电网互操作技术及标准体系的研究工作。IEEE1888通过IEC最后一轮投票也标志着全球能源互联网首个标准的诞生。美国国家标准技术研究院陆续发布了多个与智能电网互操作相关的标准框架,向AMI、需求响应等多个优先技术领域推荐了核心标准,并且颁布了16个首批智能电网互操作性标准框架,如AMI和智能电网端对端安全性、应用级能量管理系统接口、电力公司和分布式发电之间的物理和电气互联等。德国电工委员会(DKE)也先后发布了《德国E能源/智能电网路线图》和《德国E能源/智能电网路线图2.0——智能电网标准化现状/趋势和前景》。
IECPC118秘书处设在中国,主要负责与智能电网用户接口相关的标准研究,其中部分工作与IECTC57存在重叠。国内全国智能电网用户接口标准化技术委员会SAC/TC549直接对口IECPC118,下辖基础架构、需求响应、用户侧设备及用户侧系统4个工作组,已经形成标委会的初步体系框架。清华大学能源互联网创新研究院于2015年末初步建立了能源互联网的标准体系框架,该框架标准是依托于IEC智能电网专委会的三维立体模型构建的。总体上,标准的内涵和外延随着技术的发展也在发生变化,在制定全球能源互联网标准体系的过程中,除了与特高压、智能电网、清洁能源相关的具体标准制定工作外,还需要考虑搭建能够容纳未来数十年标准化发展的体系架构。
2全球能源互联网的标准化体系构建策略
GEI标准体系的制定是全球能源互联网具体实施过程中的总体规划,是整个标准体系的顶层设计,可谓是制定GEI标准的标准。标准体系的制定过程可以被定义为在一定范围内所形成的标准按照特定的规则形成具有相关分类的集合,其中最为核心的内容按照标准的规划,结合其固有的属性进行分类和重组。在建立全球能源互联网标准体系的过程中,应当首先基于电力企业现有的战略规划,深入分析技术的标准化需求以及与现有标准存在的差异;其次,应用专业、领域、系列划分的方法,注意标准体系的层次性;最后,针对所提出的标准体系,需要覆盖GEI发展所涉及的智能电网、清洁能源发电、特高压等各个方面,力求全面。标准体系构建,需要深入GEI核心标准的重点内容,对核心领域和系列标准适当具体化,构建过程中应当注意所形成标准体系的扩展性,预留扩充的空间。
在智能电网领域,虽然已经具备了众多的现行标准,我国现有的相关标准并不完善,需要尽快制定适合我国国情的GEI标准体系,已有文献给出了针对GEI的能源域、系统域、工作域的三级模型,可以将该三级模型结合SGAM框架进行总体设计。建立完备的标准体系,才能从实质上把GEI的标准工作做到更好,因此在制定GEI标准体系的过程中,一定要借鉴现有成熟的标准体系,尽可能发挥现有标准的优势。根据标准体系方法论,分析标准体系架构的基本要素。
GEI标准体系构建过程需要依赖于现有GEI的相关技术、政策法规、产业、工程应用等,在此基础上开展标准体系的对象研究。根据现有的相关标准类别,可将已有标准分类,根据已有标准的成熟度可以划分为创建型、提高型和完备型3类。GEI标准体系构建首先需要进行标准体系目标分析,确定要新建的标准、需要完善的标准或是兼并已经具备条件的成熟标准体系。结合实际工作的需求,确定标准需要优化和深化的程度。立足于现有的特高压、智能电网、清洁能源三大标准体系,梳理现行的标准需求,结合现有体系内外、国内外相关标准的构成,形成GEI标准体系表,并在此基础上进行规划。标准的开发过程应当汇集电气、通信、信息各专业处所及相关高校的专业力量,提升我国在相关领域标准化工作质量,把握相关领域的发展脉络。
根据我国的GEI技术需求和标准化需求,通过对比分析的方法,研究各领域现有标准与GEI标准体系发展需求的差异,形成GEI标准差异对照表。基于差异性分析结果,确定为消除标准差异所需制定或修订的标准重点技术领域,结合中国GEI发展目标和规划,提出GEI的标准优先制定领域,遴选GEI核心技术领域。为了进一步宣传和推广GEI标准体系,需要针对各国的电网建设情况,形成GEI差异化分支,以适应不同国家的现有基础,为国际标准化组织、区域联盟、企业联盟等形成可容纳差异化标准的灵活体系。
3结语
综上所述,全球能源互联网技术仍在不断发展中,其概念内涵仍有一定的不确定性,如何确保GEI标准体系能够促进相关产业的发展是目前需要重点考虑的问题。目前看来,需要从国家能源战略的高度落实GEI标准体系的建设目标,结合现有领域的成熟标准推进标准化工作,在GEI标准体系形成后仍然需要不断修编,以适应未来的技术、产业的发展。
参考文献:
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[2]林川,赵海,刘晓,等.能源互联网路由策略研究[J].电工技术学报,2015,30(11)
[3]刘振亚.全球能源互联网[M].北京:中国电力出版社,2015.