高月鎖

摘要：為支撐風電企業(yè)數(shù)字化轉型，亟需建立與數(shù)字化風電相適應的信息標準體系，為數(shù)字化風電建設提供技術依據(jù)。本文介紹了風電行業(yè)信息標準體系現(xiàn)狀;提出了覆蓋風電產(chǎn)品研發(fā)、風電銷售交付整合、風電場運行、風電場運維、風電場運營、分布式能源領域轉型領域的技術標準框架;為風電企業(yè)標準化建設發(fā)展提出建議。

關鍵詞：數(shù)字化風電;信息化;標準體系;規(guī)劃

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）05-0211-02

0 引言

近年來，云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)浪潮洶涌，給諸多行業(yè)帶來了技術創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新等方面的沖擊和影響，風電行業(yè)概莫能外。眾多風電企業(yè)做出了數(shù)字化戰(zhàn)略轉型的重大決策，信息技術領域變革是此次轉型的重要推力。一般風電企業(yè)信息標準難以滿足發(fā)展要求，需要建立與數(shù)字化風電相適應的標準體系，為數(shù)字化風電建設提供技術依據(jù)。標準體系可為產(chǎn)品研發(fā)、風電銷售交付整合、風電場運行、風電場運維、風電場運營、分布式能源領域轉型提供技術指導。信息標準體系是統(tǒng)一數(shù)字化風電認識、促進數(shù)字化風電建設的技術基礎[1]。

數(shù)字化風電需要實現(xiàn)從研發(fā)到運行各個系統(tǒng)之間的高度信息共享，而現(xiàn)有的技術標準是由不同部門獨立制定，各自體系不僅一致，容易導致系統(tǒng)間不同兼容與協(xié)同。信息標準體系規(guī)劃的重點就是從數(shù)字化風電發(fā)展目標出發(fā)，通過系統(tǒng)梳理，分析數(shù)字化風電對信息標準的需求，構建數(shù)字化風電信息標準體系架構，指導具體技術標準的研究和制定，為風電企業(yè)數(shù)字化轉型提供堅實的基礎[2-3]。

1 風電行業(yè)信息標準現(xiàn)狀

近年來智能電網(wǎng)技術蓬勃發(fā)展，目前國內外很多研究機構、企業(yè)都在積極開展智能電網(wǎng)技術標準的研究。風電、分布式能源也是智能電網(wǎng)的重點發(fā)展領域。智能電網(wǎng)的信息標準現(xiàn)狀對數(shù)字化風電標準規(guī)劃具有較好的參考意義。在智能電網(wǎng)技術標準研究方面，最具代表性的是國際電工委員會（IEC）、美國國際標準與技術研究院、歐洲、亞洲一些國家的研究機構也開展了相關工作[4]。

IEC TC 88（IEC TECHNICAL COMMITTEE 88： WIND TURBINES）是國際電工委員會中專注于風電領域標準化研究的技術委員會，制定了風機通信、可靠性評價、仿真模型等標準系列。

中國電力行業(yè)信息標準化技術委員會頒布DL/Z 398-2010《電力行業(yè)信息標準化體系》在對國際、國家、行業(yè)和企業(yè)標準等規(guī)范性文件按照內在聯(lián)系進行科學有序地整理的基礎上，形成一套完整的標準體系。

為推進我國風電行業(yè)健康快速發(fā)展，建立和完善風電標準化體系，2010年國家能源局組織成立能源行業(yè)風電標準化技術委員會，制定了《風電標準體系框架》[5]。

隨著風電在世界范圍內的蓬勃發(fā)展，風力發(fā)電機組貿(mào)易也逐步由國內走向國際。面對各國認證機構和各自不同的規(guī)則和要求，欲獲得國際貿(mào)易權，風力發(fā)電機組往往需要得到各國認證機構的認證。為避免重復認證，歐盟建議建立IEC標準，以便統(tǒng)一認證規(guī)則和要求。在風電機組標準化方面，國際標準化組織（ISO）與IEC達成協(xié)議，由IEC領導風能行業(yè)的標準化。

1.1 IEC TC 88標準現(xiàn)狀

1995年IEC TC 88開始風電機組認證程序國際標準化的研究，并最終由IEC認證評估委員會于2001年發(fā)布了第一版《IEC WT01風力發(fā)電機組合格認證-規(guī)則及程序》 ，隨后TC 88逐步發(fā)布了IEC 61400系列標準，并根據(jù)標準實施和風電行業(yè)發(fā)展情況不斷修訂原標準、開發(fā)新標準。目前，IEC 61400系列風電機組標準包括了風電機組設計要求、葉片測試、功率特性測試、噪聲、載荷測量等，具體相關標準見表1。

與信息技術相關的標準是《IEC 61400-25風力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)通信》、《風機和風電場的可用性》兩個標準系列。

1.2 中國能源行業(yè)風電標準化技術委員會標準現(xiàn)狀

國家相關政府部門在加快推進風電行業(yè)標準建設方面發(fā)揮了不可替代的作用。2009年，國務院38號文明確提出要“建立和完善風電裝備標準、產(chǎn)品檢測和認證體系”。為落實此文件規(guī)定，規(guī)范我國風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展，建立完善的風電標準化體系，2010年3月29日國家能源局在京組織召開能源行業(yè)風電標準化工作會議，全面啟動我國風電標準體系建設。會議上國家能源局宣布成立了能源行業(yè)風電標準建設領導小組、能源行業(yè)風電標準建設專家咨詢組，同時建立能源行業(yè)風電標準化技術委員會（以下簡稱標委會），由標委會根據(jù)職責分工設立標準制定工作組，全面啟動包括風電場規(guī)劃設計、風電場施工與安裝、風電場運行維護管理、風電場并網(wǎng)管理技術、風電機械設備、風電電器設備6大類標準在內的風電標準體系建設，每大類包括若干條具體標準，集中收入會議上發(fā)布的《風電標準體系框架（討論稿）》。有國家政府部門參與和協(xié)調，《標準框架》將對未來風電標準的制修訂起到重要的指導作用[6]。

2 數(shù)字化風電信息標準體系

2.1 規(guī)劃原則

數(shù)字化風電信息標準體系的構建主要遵循以下原則：

（1）系統(tǒng)性。數(shù)字化風電信息標準體系需要協(xié)調風電相關領域，指導風機研發(fā)、生產(chǎn)制造、運行維護信息系統(tǒng)建設，協(xié)調和統(tǒng)一有關技術問題，連接系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，確保其互操作性。制定數(shù)字化風電信息標準體系要從系統(tǒng)角度出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)各種組成要素從多角度綜合考慮，形成有機完整的體系，指導數(shù)字化風電信息標準的制定和修訂。（2）邏輯性。數(shù)字化風電信息應用包括數(shù)據(jù)采集、信息傳輸與處理、控制決策等技術環(huán)節(jié)。各環(huán)節(jié)的標準直接，尤其是相互直接連接過程中涉及的標準要重復考慮其邏輯性，以保證各標準直接的協(xié)調配合，從而發(fā)揮標準體系的綜合作用。（3）開放性。數(shù)字化風電信息標準體系應該是一個開放的體系，能夠及時更新、擴展、與時俱進，適應數(shù)字化風電技術的發(fā)展需求，并始終保持一定的先進性。

2.2 體系架構

數(shù)字化風電信息標準化體系由以下幾個部分構成：

（1）信息應用標準。主要包括信息系統(tǒng)的技術要求、功能規(guī)范，也包括指標、算法規(guī)范等。（2）信息服務標準。主要包括系統(tǒng)間集成的接口服務規(guī)范，包括基礎的數(shù)據(jù)訪問服務，及面向業(yè)務功能的計算分析服務。（3）信息資源標準。主要包括信息分類與代碼規(guī)范、信息模型規(guī)范等內容。（4）信息通信標準。主要包括網(wǎng)絡通信協(xié)議、文件格式。（5）信息安全標準。主要包括電力系統(tǒng)二次安防、通信安全等規(guī)范。（6）信息綜合標準。主要包括系統(tǒng)性、支撐性的技術規(guī)范，包括大數(shù)據(jù)、云計算、SOA、主數(shù)據(jù)規(guī)范等。

2.3 信息應用標準

信息應用標準主要包括信息系統(tǒng)的技術要求、功能規(guī)范，也包括指標、算法規(guī)范等。具體標準包括：《GJB 450A 裝備可靠性通用要求》、《風電機組可靠性指標定義及計算規(guī)范》、《風電機組失效模式分析規(guī)范》、《NB/T 31071 風力發(fā)電場遠程監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)程》、《NB/T 31004風力發(fā)電機組振動狀態(tài)監(jiān)測導則》、《NB/T 31046風電功率預測系統(tǒng)功能規(guī)范》、《風機主數(shù)據(jù)數(shù)字化移交技術規(guī)范》。

2.4 信息服務標準

信息服務標準主要包括系統(tǒng)間集成的接口服務規(guī)范，包括基礎的數(shù)據(jù)訪問服務，及面向業(yè)務功能的計算分析服務。具體標準包括：《GB/T 30966風力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)通信》系列標準、《IEC 62541 OPC統(tǒng)一架構》系列標準、《主數(shù)據(jù)管理平臺接口規(guī)范》、《大數(shù)據(jù)管理平臺業(yè)務功能服務規(guī)范》。

2.5 信息資源標準

信息資源標準主要包括信息分類與代碼規(guī)范、信息模型規(guī)范等內容。具體標準包括：《風電場設備臺賬規(guī)范》、《風電場功能位置基本信息及技術參數(shù)規(guī)范》、《風電場設備基本信息及技術參數(shù)規(guī)范》、《風電場設備分類與編碼規(guī)范》、《物料分類與編碼規(guī)范》、《風機故障分類與編碼規(guī)范》、《風機信息模型規(guī)范》、《企業(yè)公共信息模型規(guī)范》及其相關子集。

2.6 信息通信標準

信息通信標準主要包括網(wǎng)絡通信協(xié)議、文件格式。具體標準包括：《DL/T 860.6 變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng) 第6部分：與智能電子設備有關的變電站內通信配置描述語言》、《DL/T 890.552能量管理系統(tǒng)應用程序接口（EMS-API） 第552部分：CIMXML模型交換格式》、《DL/T 890.501能量管理系統(tǒng)應用程序接口（EMS-API） 第501部分：公共信息模型的資源描述框架（ CIM RDF）模式》、《IEC 61970-555能量管理系統(tǒng)應用程序接口（EMS-API） 第555部分：基于CIM的高效模型交換格式（CIM/E）》、《DLT 634.5101 遠動設備及系統(tǒng) 第5-101部分：傳輸規(guī)約 基本遠動任務配套標準》、《DL/T634.5104遠動設備及系統(tǒng) 第5-104部分：傳輸規(guī)約 采用標準傳輸協(xié)議集的IEC 60870-5-101網(wǎng)絡訪問》等。

2.7 信息綜合標準

信息綜合標準主要包括系統(tǒng)性、支撐性的技術規(guī)范，包括大數(shù)據(jù)、云計算、SOA、主數(shù)據(jù)規(guī)范等，包括：《企業(yè)信息集成參考架構》、《主數(shù)據(jù)管理平臺技術規(guī)范》、《數(shù)據(jù)質量管理技術規(guī)范》、《數(shù)據(jù)質量檢驗與評價規(guī)范》、《GB/T 29262信息技術-面向服務的體系結構（SOA）-術語》、《GB/T 29263信息技術-面向服務的體系結構（SOA）-應用的總體技術要求》、《ISO/IEC 17788 信息技術-云計算-概述與詞匯》、《ISO/IEC 17789信息技術-云計算-參考架構》。

2.8 信息安全標準

信息安全標準主要包括電力系統(tǒng)二次安防、通信安全、數(shù)據(jù)安全、角色控制安全防護等內容，包括：《IEC 62351-1 數(shù)據(jù)和通信安全》系列標準、《電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定》、《電力二次系統(tǒng)安全防護總體方案》、《GB/T 22239信息安全技術信息系統(tǒng)安全等級保護基本要求》、《GB/Z 25320.5電力系統(tǒng)管理及其信息交換數(shù)據(jù)和通信安全》、《GB/T 20273信息安全技術-信息系統(tǒng)災難恢復規(guī)范》、《GM/T 0032基于角色的授權管理與訪問控制技術規(guī)范》、《DL/Z 981電力系統(tǒng)控制及其通信數(shù)據(jù)和通信安全》。

3 建議

信息標準化工作是風電企業(yè)數(shù)字化轉型的技術保障。信息標準化可以提高風機研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、運行維護各個領域信息傳遞速度，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)良性積累與增值，提升軟件產(chǎn)品的市場競爭力。下面為信息標準提出以下保障建議：

（1）企業(yè)重視，加大標準化推力。企業(yè)信息化將由條塊分割局面向以“集成、共享、協(xié)同”為標志的一體化應用體系轉變。標準化推廣過程中勢必會出現(xiàn)很多阻力，因此，標準化建設需要各級領導的高度重視，深入?yún)⑴c，協(xié)調和決策重大問題，這是確保標準化成功實施的根本保證。標準化是“一把手”工程，需要自上而下強力推行，強化集團化運作，確保公司各項部署全面、剛性地落實到各級單位的實際系統(tǒng)建設中，以強有力的領導力和執(zhí)行力保障信息化建設順利推進。（2）分工合作、協(xié)同推進。在領導重視、統(tǒng)一組織的基礎上，標準化建設還必須堅持分工合作、協(xié)同推進的組織方式。標準制定組織中應保持一個業(yè)務單元牽頭，多個業(yè)務單元參與的形式，加強溝通與協(xié)調，保證標準在企業(yè)級層面的實用性。（3）持續(xù)保障標準化工作的資源投入。加大對實質性參與標準化活動的投入力度，將標準化工作納入各部門績效評定條件。為標準化提供充足的人員配置，不斷提高標準化工作的執(zhí)行力和控制力。（4）積極開展標準化人才培養(yǎng)與引進。一方面加企業(yè)標準化人才的培養(yǎng)，通過開設標準化專業(yè)課程，完善企業(yè)標準實施監(jiān)督員管理，建立企業(yè)標準化專業(yè)技術委員會和標準化專家?guī)斓却胧?，建立一支多層次、滿足發(fā)展需求的標準化專家隊伍。另一方面加大標準化人才的引進，高度重視引進熟悉標準制定規(guī)則、掌握行業(yè)發(fā)展最新動態(tài)的標準化人才。

參考文獻

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