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白晓民:推进电气标准建设服务智能电网市场

编辑:新乡龙腾自动化工程有限公司  字号:
摘要:白晓民:推进电气标准建设服务智能电网市场
【导语:在推进智能电网建设中,标准制定是重中之重,标准先行对建设好智能电网的意义不言而喻。国家电网公司高度重视智能电网的标准制定和推广应用工作,公司集全集团之力,全面梳理国内外智能电网相关标准,加快研究建立涵盖发电、输电、变电、配电、用电、调度各环节以及通信信息平台的标准体系,以夯实坚强智能电网发展基础,并积极参与制定智能电网相关国际标准与规范,以提升我国参与智能电网领域国际竞争的实力。】
个人简介
白晓民,中国电力科学研究院首席专家、院副总工程师、研究生部主任。1977年清华大学毕业,1982和1988年获电科院研究生部硕士和博士学位, 1992至1995年美国Penn State 和IIT高级访问学者,博士后和 Senior Research Associate。任中国电机工程学会电力系统自动化专委会副主任,国际自动控制(IFAC)厂站和电力系统专委会委员,IEC SG3智能电网标准战略组中方专家。
在推进智能电网建设中,标准制定是重中之重,标准先行对建设好智能电网的意义不言而喻。国家电网公司高度重视智能电网的标准制定和推广应用工作,公司集全集团之力,全面梳理国内外智能电网相关标准,加快研究建立涵盖发电、输电、变电、配电、用电、调度各环节以及通信信息平台的标准体系,以夯实坚强智能电网发展基础,并积极参与制定智能电网相关国际标准与规范,以提升我国参与智能电网领域国际竞争的实力。
2010 年6月29日 ,国家电网公司正式对外发布《智能电网技术标准体系规划》。该规划一经公布,就受到了业内普遍关注,尤其是在设备制造领域引起了广泛反响。
为使读者更进一步了解我国智能电网标准建设工作,国家电网公司智能电网技术标准体系研究的负责人之一、中国电力科学研究院首席专家白晓民副总工就我国智能电网技术标准体系的制定背景、特点和对设备制造业的影响等方面向本刊介绍了相关情况。
标准制定要立足实践
“国家电网公司的智能电网标准体系的建立,主要基于三方面的重要考虑。”白晓民介绍道。
首先、建立标准体系要符合全面推进智能电网建设的需要,不能偏于某专业领域,如单纯考虑用电或孤立的研究自动化问题。
第二、建立标准体系要与智能电网建设进程紧密结合,要结合智能电网实践。国家电网公司在26个省市开展了21类共228项智能电网试点项目,这些工程的实践需要标准体系的指导,标准体系的研究也要充分结合和考虑这些试点工程需要。“现在国网公司正全面推进智能电网建设,多项试点工程建设遍布全国的不同地区和不同系统,这些项目将为我们智能电网标准的制定奠定充分的实践基础,为国内外电力行业开展各专业领域内的标准提供系统的经验。”
第三、标准体系要具有可操作性,“我们提出的标准制定规划,要综合电网公司各专业管理部门和专业领域的发展规划和近期工作计划,要为具体标准的制定奠定基础。”
国家电网公司在2010年4月完成的《国家电网公司智能电网技术标准体系研究及制定规划》,研究提出了国家电网公司智能电网技术标准体系概念模型,构建了“1个体系、8个专业分支、26个技术领域、92个标准/系列标准和若干具体技术标准”的标准体系层次结构。
白晓民指出,该体系从我国建设坚强智能电网的需求出发,结合国际智能电网标准和制定工作的最新进展,在重点梳理已有的779项国际标准和772项中国标准的基础上编制而成。“这对我国智能电网关键设备的研制及相关行业标准、国家标准乃至国际标准的制定,都具有重要指导作用,并有利于促进和带动智能电网及相关领域与产业有序发展。”
按照《智能电网技术标准体系规划》,国家电网公司将分三个阶段制定智能电网技术标准。白晓民表示,“智能电网技术标准体系研究项目中涵盖的标准并不包含具体的技术标准,主要是搭建起标准的结构体系,为后续智能电网标准的完善和系统化提供指导。”
标准的制定需要长期过程,白晓民讲,“对智能电网关系最密切的、成熟度最高的、涉及面最广的、基准性比较强的标准将先拿出来,以指导智能电网的建设工作。”
特点鲜明的智能电网标准体系
近年来,国际上对标准体系都给予了高度的重视。IEC SG3(智能电网标准战略工作组)和美国的NIST均提出了智能电网标准的路线图,提出了智能电网的概念模型、核心标准和在标准体系方面工作建议。IEC SG3提出了推进智能电网标准的11项建议,NIST提出了首批优先制定的14项标准。
国家电网公司积极促进与IEC、IEEE和欧洲等国际组织和其他国家的标准化组织合作和交流,参加国际标准化工作。在标准体系研究过程中不但充分考虑国内智能电网建设的需要,也考虑了推进标准国际化的需要。
“在标准的国际化建议方面,从智能电网的关键领域做起,选择我们具有较强研究基础与实际经验的专业方向,针对国内外重点关注和迫切需要制定的标准,提出了标准国际化的工作计划。”白晓民说,“中国电科院在积极参与国际标准战略研究的过程中,向SG3提出了8项智能电网技术标准体系的重要建议并被 SG3采纳。”
与国际标准体系研究相比,国家电网公司提出的智能电网标准体系在系统性、概念模型和专业领域划分,专业技术方向考虑以及标准规划等方面均有不同特点。白晓民将此归结为以下四个方面:
(1)系统性。紧密结合与国家电网全面建设智能电网的部署,提出的标准体系涵盖智能电网从发电到用电的各个领域。在系统分析国际国内标准基础上,新的标准体系包括国家电网多年来的企业标准和近年来结合智能电网需要的标准,也包括特高压标准。所构建的标准体系是一个系统的智能电网标准体系。
(2)全面性。标准体系兼顾各专业领域发展需要。分成8个专业领域,全面分析了建设各环节。综合与规划领域,因为关系到电网建设和设计原则,关系到国家电网建设的重大问题,是电网安全可靠运行的基础,因此也给予了专门的关注。
(3)重点突出。标准体系划分出26个专业技术方向,囊括了智能电网各环节的主要发展方向以及智能电网研究与建设工作的重点。所提出的专业技术方向,既有发电领域的大规模可再生能源接入,也包括电动汽车、分布式能源接入等热点问题。
(4)完整性和开放性。标准体系提出了92个标准系列,其内在逻辑关系可分为“基础与综合”、“工程建设”(含设计、改造、验收、测试)、“运行与检修”、“设备与材料”等,使得后续具体标准的制定和补充完善有了清晰的脉络。
国家电网公司发布的智能电网标准体系,为国内标准的制定和标准化的国际化工作建立了良好的工作基础。近期,IEC SG3正考虑在智能电网标准路线图的基础上,通过对用例(Use Case)的系统分析,建立标准体系的层次结构和标准的关联映射(mapping)关系。由于国内有大量不同类型的试点工程,我们的智能电网建设与国外相比更具系统性和更广的专业覆盖面,若能结合试点工程的需要和智能电网建设过程中取得的经验,进行标准体系的深化研究,将会对各专业领域技术的标准制定起到重要的推进作用。目前我们正在积极参与标准体系的深化研究和国际标准的交流和研究工作,进一步促进国内成功经验和产品适应国际标准与需求,推进智能电网标准的国际化。
企业如何抉择
智能电网是一个全新的系统工程,涉及到多个学科和专业领域,在它身上联接了众多的经济与产业课题。业内对建设智能电网的战略意义和实施路线已经达成共识,智能电网在促进能源产业优化升级、新能源产业和基础产业发展、装备制造业创新和节能环保等方面都具有重要的推动作用,对实现国家能源战略、促进经济发展方式转变有着重大意义。白晓民认为,在这一背景下,许多经历几十年而日趋成熟的输变电设备企业都要面临着如何适应智能电网需要的问题。
智能电网,标准先行。这是我国智能电网建设最明显的亮点,也表明了我国对智能电网前所未有的重视和谨慎。以前,技术标准往往是在产品已研发并运行后才出台,滞后于产业发展。而智能电网标准体系的预先发布,避免了资源浪费和重复投入,规范了行业的有序竞争,指引企业开发适用的产品和系统。
白晓民指出,智能电网技术标准体系的出台让设备制造企业面临了更为严峻的技术挑战,但同时也迎来了新的发展机遇。这将打破设备制造业原有的市场格局,引发新一轮制造业的市场竞争,促使设备产业发生深刻的变革。在这一影响深远的产业变革中,企业应该何去何从?白晓民认为,企业要特别关注国际国内技术标准体系的进展,积极参与标准的制定工作。
白晓民强调,标准作为一种重要的导引技术发展的灯塔和指导性文件,企业通过标准体系能够了解系统的全貌、相关的重点以及彼此间的关联性,从而掌握产品开发的主动权。企业如果能够参与或能引领标准的制定,必有助于企业的市场竞争能力,而不符合市场需求和标准的产品将会失去商机,也必将影响到企业的生存和持续发展。
从新产品开发角度,白晓民为设备制造企业提出了一些建议。
首先,在项目的初始阶段,要重视各种方案能否有效地解决需求问题。标准在这一阶段将强调用户的需求,需要企业针对电网和用户需求,选择有市场前景的产品,必须使用针对用户需求的标准;在项目后期应使用适当的标准来指导技术设计和规范,使得系统设计人员和集成人员能交互协调,甚至可以用互换的装置。
另外,新产品开发还要考虑如下问题:要兼容、融合和利用现有成熟的电力系统;系统和综合性的项目工程要考虑多方利益,满足用户、设备生产商、电力企业和监管部门的要求;坚持标准化的原则,要在关注标准的约束同时,鼓励创新,开发出有特色和竞争力的产品;应该对必要的接口和产品进行标准化,避免对具体应用和商业案例进行标准化;侧重于描述通用需求,避免对细节标准化;避免将解决方案或应用本身进行标准化,否则将严重阻碍智能电网的创新和发展。
白晓民最后表示,目前,众多的智能电网标准还在制定阶段,许多技术设备还不成熟,随着智能电网建设的全面展开,标准体系和标准也要根据需要补充完善。“在这一进程中,企业会面临着很多的创新机会和机遇,我们也迫切需要电力企业、设备制造企业和相关组织机构之间密切合作,共同完善和推进标准制定,使标准能够在智能电网建设中切实发挥出重要的指导性作用。”
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