智能电网技术标准体系研究.ppt
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1、2024/9/27,智能电网技术标准体系研究,智能电网技术标准体系研究,智能电网技术标准体系研究,二,一,三,标准体系研究的目的意义,四,国内技术标准研究的主要进展,近期研究重点和国际化工作,国际技术标准研究的现状,智能电网技术标准体系研究,国家电网公司智能电网:以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的统一坚强智能电网 按照“统一规划、分步实施、试点先行、整体推进”的原则建设实施三个发展阶段:20092010年为第一阶段,即研究试点阶段。到2010年,坚强智能电网关键技术试点工作全面开展20112015年为第二阶段,
2、即全面建设阶段。到2015年,基本建成坚强智能电网,关键技术和装备达到国际领先水平20162020年为第三阶段,即完善提升阶段。到2020年,全面建成坚强智能电网,技术和装备全面达到国际领先水平,智能电网技术标准体系研究,技术标准体系定位,国际:关注标准研究,争取标准制定通过标准制定权实现科技领域的领导权,标准体系:建设智能电网的系统指导 建设智能电网的技术保障 提升公司核心竞争力的具体体现引领智能电网发展的技术指南,智能电网技术标准体系研究,IEC标准整体框架,是智能电网协调的基础。体系研究的三项重要任务:1.系统描述,系统整体框架:描述电网及系统专业概念和关联模型,相关标准全面综述2.确定
3、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,和中长期行动路线图,以实现智能电网的远景制定行动路线图由于智能电网的投资是长期的,有必要为投资者提供一套确认的标准体系,为将来可持续投资提供坚实基础,技术标准体系任务,智能电网技术标准体系研究,技术基础标准,规划设计,工程建设,设备、材料,调度与交易,运行检修,试验与计量,安全与环保,技术监督,第一层为技术基础标准,第二层为技术专业标准,标准化工作导则,通用技术语言标准,量和单位,数值
4、与数据,互换性与精度标准及实现系列化标准,环境保护、安全通用标准,各专业的技术指导通则或导则,信息技术、通信,售电市场与营销,新能源与节能,三.现有电力技术标准体系框图,智能电网技术标准体系研究,特高压技术标准体系框图,智能电网技术标准体系研究,制定了大量标准,但存在空缺,存在不适应缺少组织措施,现有的标准制定机制力量不足缺少标准的闭环改进未能适应各方需要,缺少各领域人员的积极参与如何制定智能电网标准(2006年IEC开始研究新标准,现有TC、新工作组或TC均不成功)制定标准需要重视创新,为企业创新提供可能重视专业问题,更要解决通用性问题与国际接轨还需较大努力,问题:,智能电网技术标准体系研究
5、,二,一,三,标准体系研究的目的意义,四,国内技术标准研究的主要进展,近期研究重点和国际化工作,国际技术标准研究的现状,智能电网技术标准体系研究,2008年底,IEC SMB批准设立战略小组SG3来帮助IEC制定智能电网标准SG3主要任务:智能电网体系的研发,包括首先应建立的达到设备和系统互操作的规约和模型的标准化。美国2007年能源独立与安全法案鼓励研究、发展和实施智能电网。法案包括:要求NIST作为牵头机构制定标准和协议;在能源部建立一个智能电网技术的研究,开发和示范计划;并为部分通过审批的智能电网投资提供配套的联邦基金。NIST在2009年9月底推出标准体系V1.0,智能电网标准制定三步
6、走计划及智能电网互操作体系框架和路线图(200907中期,p291-20090930V1.0,p90)IEEE2009年6月成立工作组P2030,为智能电网互操作提供指导,研究标准体系。分3个工作组:电力工程、信息和通信。2009年10月28-30NY会议,智能电网技术标准体系研究,国际标准体系研究进展,IEC SG3框架1和调研进展IEC-SMB-SG3框架1和11个建议意见NIST的31个标准和14个高级优选项NIST-16+15-智能电网标准体系P2030 计划在2011年完成智能电网互操作导涉及领域涵盖电力工程、信息与通信技术有关智能电网整个领域 预计可能增加的标准方向FERC确定的优
7、先级,智能电网技术标准体系研究,三阶段:标准,长期改进,确定试验验证2009年9月发布阶段1成果,智能电网的高级参考模型,确定31个核心标准,约80个到数百标准,2010年14个高优先级缺项体系模型:构造框和内部连接关系(结构参考模型),用于分析使用案例,确定需要互操作的接口,开发计算机安全的策略。7个领域分为:发、输、配、市场、调度、服务供应商和用户。,智能电网技术标准体系研究,2009.11 完成征求意见稿提出概念模型和体系结构提出36个首批核心标准提出57个急需制定标准2009.12修订体系研究报告,完成体系研究报告继续跟踪智能电网进展2010.1完成体系规划研究报告,2009.9:完成
8、梳理和汇总报告初稿,形成了3个问卷核心标准智能电网标准缺失IEC缺失或修编标准建议,2010.6.29公开发布,智能电网技术标准体系研究,智能电网标准体系结构,体系结构:Architecture,The fundamental organization of a system embodied in its components their relationships to each other and to the environment,and the principles guiding its design and evolution.体系是一个系统的基本组织方式,即系统的各个组成部分
9、之间、组成部分与环境之间的相互关系,以及指导系统设计和发展的原则。描述:相关领域描述,分析新的需求以及总结现行标准与未来发展的差距;描述智能电网的主要元素和应用;智能电网远景;智能电网标准路线图IEC的主要领域:通用领域:信息、通信和安全。专业领域:HVDC/FACTS;断电预防/EMS;先进配电管理;配电自动化;智能变电站自动化;分布式能源;高级计量(AMI);需求侧响应和负荷管理;智能家居以及和楼宇智能化;电能存储;电动汽车,系统规划和状态监测。,智能电网技术标准体系研究,智能电网包括发电到用电之间所有部分的系统。系统有大量分布式智能节点,紧密耦合并实时运行,装置即是电工设备,也是智能节点
10、;在现有电力设备上建设,可具有多种形态,需融合和利用现有成熟系统;优化系统运行维护,指导电力网络发展;智能电网工程要考虑多方利益:用户、设备生产商、电力企业和监管部门;自由和创新,可能的互操作;两个并行方向:需求和规范要研究对象的外部和内部。重视各种方案解决的需求问题。工程初始阶段,标准将强调用户的需求(从外部看),需要电力企业、配电和输电运营商提出他们的要求,必须使用针对用户需求的标准;工程后期适当地使用标准来指导技术设计和规范(从内部看),使得系统设计人员和集成人员能交互,动作协调,甚至可以用互换的装置。,标准化的原则:应该对必要的接口和产品标准化,并避免对具体应用和商业案例进行标准化;描
11、述通用需求,避免对细节标准化;避免标准化解决方案或应用本身,否则将严重阻碍智能电网的创新和发展。应为智能电网的进一步提升提供先决条件。,IEC SG3 智能电网与标准的观点,智能电网技术标准体系研究,IEC SG3 主要进展和智能电网标准路线图V1.0,为协调各专业,发布标准路线图V1.0,主要思路:描述智能电网各环节及其应用;新的需求;现有的标准与需求的关系;找出存在的差距和问题;向提出IEC和专业委员会的建议与智能电网相关的IEC/TC包括:TC3,TC8,TC13,TC21,SC22F,SC23F,TC38,TC57,TC64,TC65,TC69,TC77,TC82,TC88,TC95,
12、TC105,and CISPR.通用领域;EMC,LV Installation,Object Identification,PPC,Engineering/Planning,Use Cases 专业领域:Communication;Security;HVDC/FACTS;Blackout Prevention/EMS;Advanced Distribution Management;Distribution Automation;Smart Substation Automation;Distributed Energy Resources;Advanced Meter Infrastruc
13、ture;Demand Response and Load Management;Smart Home and Building AutomationElectric Storage;Electric transportation;Condition Monitoring SG3明确了100余项与智能电网相关的标准,核心标准包括:-IEC/TR 62357 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;-IEC 61850-变电站自动化-IEC 61970-电力管理系统-CIM和GID定义-IEC 61968-配电管理系统-CIM和CIS定义-IEC 62351-安全防护,智
14、能电网技术标准体系研究,智能电网标准体系建设必须解决的问题,组织问题:Separate object models being required between the meter and the meter head end system(TC13)and between the meter head end system and the utility enterprise(TC57).Separate object models for inter-application integration(61970 and 61968)and inter-device communication
15、(61850).Protocols being developed for electric vehicles by ISO/IEC JWG V2G CI which do not take into consideration CIM and/or 61850 object models结构问题:Lack of a common flexible architecture enabling the same object models to be used over multiple transportsBeing too tied to the OSI 7 layer stackLack
16、of the same vocabulary being used across standard interfaces,resulting in the need for data transformation,which drives up costs and increases the likelihood of errors.,智能电网技术标准体系研究,建议0:建议在NIST SGIP(互换性工作组)和IEC/SMB/SG3之间建立正式联络关系。建议1:推广现有标准使用。给产业提供服务,了解配合使用智能电网标准,TC编写实施导则,包括挑战、实施指南。通过白皮书、网站、研讨会等形式整体推
17、进宣传建议2:开发新标准,填补空缺。利用已有成果和资源,开展标准化前先调查其他标准化组织或国家是否已发布相关标准,转化为IEC标准。新工作提案(NP)表格中加入智能电网选项,考虑与其他标准化组织已经制订的标准进行协调,通过PAS快速程序转化为IEC标准建议3:建立闭环反馈过程改进标准。解市场对IEC智能电网标准的意见,将IEC智能电网网站接口中加入WIKI搜索,收集分享使用标准化框架用户经验,对标准做出改进建议4:应用领域TC的标准内容必须遵循横向TC所采用的方法。分成水平和应用领域,采取由上至下的标准化工作模式。-IEC/TC8、TC57、TC56和TC65作为智能电网技术的横向TC;-TC
18、3、TC13、TC21、SC22F、SC23F、TC38、TC64、TC65、TC69、TC77、TC82、TC88、TC95、TC105、CISPR是应用领域TC,应用域TC标准须遵循横向TC所采用方法建议5:应用领域TC必须制订其自身领域的数据模型和试验案例,包括设备功能、和通讯功能试验。应用领域TC的数据模型须遵守IEC 61850和通用信息模型(CIM)。应用领域TC在制订相关标准时可咨询TC57、TC57应给予支持,且负责对各项标准的实施进行验证。,IEC SG3 对SMB的11项建议和后续计划,智能电网技术标准体系研究,建议6:SG3建议请TC57尽快协调IEC 61850和CIM
19、。建议7:SG3建议TC8尽快向各TC提供与供电相关的通用使用案例,以促进各产品/设备TC制订自身的数据模型。建议8:经SG3研究,认为在“消费者产品/设备联接设备”领域存在标准缺失,建议成立新TC/SC,负责智能家庭、智能建筑、汽车和贮能设备中与消费者产品/设备的联接设备。考虑到该领域与TC72(家用电器自动化)和TC69(电气汽车和电气卡车)相关,SG3建议在TC72或TC69下成立新SC。建议9:SG3请IEC/SMB、CAB考虑是否在IEC体系认证中加入智能电网认证程序。建议10:为加强各TC依据IEC智能电网标准化框架实施工作,SG3建议加强IEC智能电网标准化管理,因此,建议SG3
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