高月鎖
摘要:為支撐風(fēng)電企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,亟需建立與數(shù)字化風(fēng)電相適應(yīng)的信息標(biāo)準(zhǔn)體系,為數(shù)字化風(fēng)電建設(shè)提供技術(shù)依據(jù)。本文介紹了風(fēng)電行業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀;提出了覆蓋風(fēng)電產(chǎn)品研發(fā)、風(fēng)電銷售交付整合、風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行、風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維、風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)、分布式能源領(lǐng)域轉(zhuǎn)型領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)框架;為風(fēng)電企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)發(fā)展提出建議。
關(guān)鍵詞:數(shù)字化風(fēng)電;信息化;標(biāo)準(zhǔn)體系;規(guī)劃
中圖分類號(hào):TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2019)05-0211-02
0 引言
近年來(lái),云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)浪潮洶涌,給諸多行業(yè)帶來(lái)了技術(shù)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新等方面的沖擊和影響,風(fēng)電行業(yè)概莫能外。眾多風(fēng)電企業(yè)做出了數(shù)字化戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重大決策,信息技術(shù)領(lǐng)域變革是此次轉(zhuǎn)型的重要推力。一般風(fēng)電企業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)難以滿足發(fā)展要求,需要建立與數(shù)字化風(fēng)電相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)體系,為數(shù)字化風(fēng)電建設(shè)提供技術(shù)依據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)體系可為產(chǎn)品研發(fā)、風(fēng)電銷售交付整合、風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行、風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維、風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)、分布式能源領(lǐng)域轉(zhuǎn)型提供技術(shù)指導(dǎo)。信息標(biāo)準(zhǔn)體系是統(tǒng)一數(shù)字化風(fēng)電認(rèn)識(shí)、促進(jìn)數(shù)字化風(fēng)電建設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)[1]。
數(shù)字化風(fēng)電需要實(shí)現(xiàn)從研發(fā)到運(yùn)行各個(gè)系統(tǒng)之間的高度信息共享,而現(xiàn)有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是由不同部門獨(dú)立制定,各自體系不僅一致,容易導(dǎo)致系統(tǒng)間不同兼容與協(xié)同。信息標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃的重點(diǎn)就是從數(shù)字化風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)出發(fā),通過(guò)系統(tǒng)梳理,分析數(shù)字化風(fēng)電對(duì)信息標(biāo)準(zhǔn)的需求,構(gòu)建數(shù)字化風(fēng)電信息標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu),指導(dǎo)具體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定,為風(fēng)電企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2-3]。
1 風(fēng)電行業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀
近年來(lái)智能電網(wǎng)技術(shù)蓬勃發(fā)展,目前國(guó)內(nèi)外很多研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)都在積極開(kāi)展智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究。風(fēng)電、分布式能源也是智能電網(wǎng)的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。智能電網(wǎng)的信息標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀對(duì)數(shù)字化風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃具有較好的參考意義。在智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究方面,最具代表性的是國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)、美國(guó)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院、歐洲、亞洲一些國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)也開(kāi)展了相關(guān)工作[4]。
IEC TC 88(IEC TECHNICAL COMMITTEE 88: WIND TURBINES)是國(guó)際電工委員會(huì)中專注于風(fēng)電領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化研究的技術(shù)委員會(huì),制定了風(fēng)機(jī)通信、可靠性評(píng)價(jià)、仿真模型等標(biāo)準(zhǔn)系列。
中國(guó)電力行業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)頒布DL/Z 398-2010《電力行業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)化體系》在對(duì)國(guó)際、國(guó)家、行業(yè)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)范性文件按照內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行科學(xué)有序地整理的基礎(chǔ)上,形成一套完整的標(biāo)準(zhǔn)體系。
為推進(jìn)我國(guó)風(fēng)電行業(yè)健康快速發(fā)展,建立和完善風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)化體系,2010年國(guó)家能源局組織成立能源行業(yè)風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì),制定了《風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)體系框架》[5]。
隨著風(fēng)電在世界范圍內(nèi)的蓬勃發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組貿(mào)易也逐步由國(guó)內(nèi)走向國(guó)際。面對(duì)各國(guó)認(rèn)證機(jī)構(gòu)和各自不同的規(guī)則和要求,欲獲得國(guó)際貿(mào)易權(quán),風(fēng)力發(fā)電機(jī)組往往需要得到各國(guó)認(rèn)證機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。為避免重復(fù)認(rèn)證,歐盟建議建立IEC標(biāo)準(zhǔn),以便統(tǒng)一認(rèn)證規(guī)則和要求。在風(fēng)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)化方面,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)與IEC達(dá)成協(xié)議,由IEC領(lǐng)導(dǎo)風(fēng)能行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化。
1.1 IEC TC 88標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀
1995年IEC TC 88開(kāi)始風(fēng)電機(jī)組認(rèn)證程序國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的研究,并最終由IEC認(rèn)證評(píng)估委員會(huì)于2001年發(fā)布了第一版《IEC WT01風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合格認(rèn)證-規(guī)則及程序》 ,隨后TC 88逐步發(fā)布了IEC 61400系列標(biāo)準(zhǔn),并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施和風(fēng)電行業(yè)發(fā)展情況不斷修訂原標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)發(fā)新標(biāo)準(zhǔn)。目前,IEC 61400系列風(fēng)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)包括了風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)要求、葉片測(cè)試、功率特性測(cè)試、噪聲、載荷測(cè)量等,具體相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
與信息技術(shù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)是《IEC 61400-25風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)通信》、《風(fēng)機(jī)和風(fēng)電場(chǎng)的可用性》兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系列。
1.2 中國(guó)能源行業(yè)風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀
國(guó)家相關(guān)政府部門在加快推進(jìn)風(fēng)電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)方面發(fā)揮了不可替代的作用。2009年,國(guó)務(wù)院38號(hào)文明確提出要“建立和完善風(fēng)電裝備標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品檢測(cè)和認(rèn)證體系”。為落實(shí)此文件規(guī)定,規(guī)范我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展,建立完善的風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)化體系,2010年3月29日國(guó)家能源局在京組織召開(kāi)能源行業(yè)風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)化工作會(huì)議,全面啟動(dòng)我國(guó)風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。會(huì)議上國(guó)家能源局宣布成立了能源行業(yè)風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組、能源行業(yè)風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)專家咨詢組,同時(shí)建立能源行業(yè)風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱標(biāo)委會(huì)),由標(biāo)委會(huì)根據(jù)職責(zé)分工設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)制定工作組,全面啟動(dòng)包括風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、風(fēng)電場(chǎng)施工與安裝、風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)管理、風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)管理技術(shù)、風(fēng)電機(jī)械設(shè)備、風(fēng)電電器設(shè)備6大類標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)的風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),每大類包括若干條具體標(biāo)準(zhǔn),集中收入會(huì)議上發(fā)布的《風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)體系框架(討論稿)》。有國(guó)家政府部門參與和協(xié)調(diào),《標(biāo)準(zhǔn)框架》將對(duì)未來(lái)風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)的制修訂起到重要的指導(dǎo)作用[6]。
2 數(shù)字化風(fēng)電信息標(biāo)準(zhǔn)體系
2.1 規(guī)劃原則
數(shù)字化風(fēng)電信息標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建主要遵循以下原則:
(1)系統(tǒng)性。數(shù)字化風(fēng)電信息標(biāo)準(zhǔn)體系需要協(xié)調(diào)風(fēng)電相關(guān)領(lǐng)域,指導(dǎo)風(fēng)機(jī)研發(fā)、生產(chǎn)制造、運(yùn)行維護(hù)信息系統(tǒng)建設(shè),協(xié)調(diào)和統(tǒng)一有關(guān)技術(shù)問(wèn)題,連接系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié),確保其互操作性。制定數(shù)字化風(fēng)電信息標(biāo)準(zhǔn)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(jī)完整的體系,指導(dǎo)數(shù)字化風(fēng)電信息標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂。(2)邏輯性。數(shù)字化風(fēng)電信息應(yīng)用包括數(shù)據(jù)采集、信息傳輸與處理、控制決策等技術(shù)環(huán)節(jié)。各環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)直接,尤其是相互直接連接過(guò)程中涉及的標(biāo)準(zhǔn)要重復(fù)考慮其邏輯性,以保證各標(biāo)準(zhǔn)直接的協(xié)調(diào)配合,從而發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)體系的綜合作用。(3)開(kāi)放性。數(shù)字化風(fēng)電信息標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)該是一個(gè)開(kāi)放的體系,能夠及時(shí)更新、擴(kuò)展、與時(shí)俱進(jìn),適應(yīng)數(shù)字化風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展需求,并始終保持一定的先進(jìn)性。
2.2 體系架構(gòu)
數(shù)字化風(fēng)電信息標(biāo)準(zhǔn)化體系由以下幾個(gè)部分構(gòu)成:
(1)信息應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。主要包括信息系統(tǒng)的技術(shù)要求、功能規(guī)范,也包括指標(biāo)、算法規(guī)范等。(2)信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。主要包括系統(tǒng)間集成的接口服務(wù)規(guī)范,包括基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù),及面向業(yè)務(wù)功能的計(jì)算分析服務(wù)。(3)信息資源標(biāo)準(zhǔn)。主要包括信息分類與代碼規(guī)范、信息模型規(guī)范等內(nèi)容。(4)信息通信標(biāo)準(zhǔn)。主要包括網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、文件格式。(5)信息安全標(biāo)準(zhǔn)。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(biāo)準(zhǔn)。主要包括系統(tǒng)性、支撐性的技術(shù)規(guī)范,包括大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、SOA、主數(shù)據(jù)規(guī)范等。
2.3 信息應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
信息應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)主要包括信息系統(tǒng)的技術(shù)要求、功能規(guī)范,也包括指標(biāo)、算法規(guī)范等。具體標(biāo)準(zhǔn)包括:《GJB 450A 裝備可靠性通用要求》、《風(fēng)電機(jī)組可靠性指標(biāo)定義及計(jì)算規(guī)范》、《風(fēng)電機(jī)組失效模式分析規(guī)范》、《NB/T 31071 風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》、《NB/T 31004風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)導(dǎo)則》、《NB/T 31046風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)功能規(guī)范》、《風(fēng)機(jī)主數(shù)據(jù)數(shù)字化移交技術(shù)規(guī)范》。
2.4 信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)
信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)主要包括系統(tǒng)間集成的接口服務(wù)規(guī)范,包括基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù),及面向業(yè)務(wù)功能的計(jì)算分析服務(wù)。具體標(biāo)準(zhǔn)包括:《GB/T 30966風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)通信》系列標(biāo)準(zhǔn)、《IEC 62541 OPC統(tǒng)一架構(gòu)》系列標(biāo)準(zhǔn)、《主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)接口規(guī)范》、《大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)業(yè)務(wù)功能服務(wù)規(guī)范》。
2.5 信息資源標(biāo)準(zhǔn)
信息資源標(biāo)準(zhǔn)主要包括信息分類與代碼規(guī)范、信息模型規(guī)范等內(nèi)容。具體標(biāo)準(zhǔn)包括:《風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備臺(tái)賬規(guī)范》、《風(fēng)電場(chǎng)功能位置基本信息及技術(shù)參數(shù)規(guī)范》、《風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備基本信息及技術(shù)參數(shù)規(guī)范》、《風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備分類與編碼規(guī)范》、《物料分類與編碼規(guī)范》、《風(fēng)機(jī)故障分類與編碼規(guī)范》、《風(fēng)機(jī)信息模型規(guī)范》、《企業(yè)公共信息模型規(guī)范》及其相關(guān)子集。
2.6 信息通信標(biāo)準(zhǔn)
信息通信標(biāo)準(zhǔn)主要包括網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、文件格式。具體標(biāo)準(zhǔn)包括:《DL/T 860.6 變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng) 第6部分:與智能電子設(shè)備有關(guān)的變電站內(nèi)通信配置描述語(yǔ)言》、《DL/T 890.552能量管理系統(tǒng)應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng) 第5-101部分:傳輸規(guī)約 基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)》、《DL/T634.5104遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng) 第5-104部分:傳輸規(guī)約 采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議集的IEC 60870-5-101網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)》等。
2.7 信息綜合標(biāo)準(zhǔn)
信息綜合標(biāo)準(zhǔn)主要包括系統(tǒng)性、支撐性的技術(shù)規(guī)范,包括大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、SOA、主數(shù)據(jù)規(guī)范等,包括:《企業(yè)信息集成參考架構(gòu)》、《主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)技術(shù)規(guī)范》、《數(shù)據(jù)質(zhì)量管理技術(shù)規(guī)范》、《數(shù)據(jù)質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)規(guī)范》、《GB/T 29262信息技術(shù)-面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)(SOA)-術(shù)語(yǔ)》、《GB/T 29263信息技術(shù)-面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)(SOA)-應(yīng)用的總體技術(shù)要求》、《ISO/IEC 17788 信息技術(shù)-云計(jì)算-概述與詞匯》、《ISO/IEC 17789信息技術(shù)-云計(jì)算-參考架構(gòu)》。
2.8 信息安全標(biāo)準(zhǔn)
信息安全標(biāo)準(zhǔn)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(hù)等內(nèi)容,包括:《IEC 62351-1 數(shù)據(jù)和通信安全》系列標(biāo)準(zhǔn)、《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》、《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案》、《GB/T 22239信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)安全等級(jí)保護(hù)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(shù)-信息系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù)規(guī)范》、《GM/T 0032基于角色的授權(quán)管理與訪問(wèn)控制技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)化工作是風(fēng)電企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的技術(shù)保障。信息標(biāo)準(zhǔn)化可以提高風(fēng)機(jī)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)行維護(hù)各個(gè)領(lǐng)域信息傳遞速度,實(shí)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。下面為信息標(biāo)準(zhǔn)提出以下保障建議:
(1)企業(yè)重視,加大標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)志的一體化應(yīng)用體系轉(zhuǎn)變。標(biāo)準(zhǔn)化推廣過(guò)程中勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)很多阻力,因此,標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)需要各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視,深入?yún)⑴c,協(xié)調(diào)和決策重大問(wèn)題,這是確保標(biāo)準(zhǔn)化成功實(shí)施的根本保證。標(biāo)準(zhǔn)化是“一把手”工程,需要自上而下強(qiáng)力推行,強(qiáng)化集團(tuán)化運(yùn)作,確保公司各項(xiàng)部署全面、剛性地落實(shí)到各級(jí)單位的實(shí)際系統(tǒng)建設(shè)中,以強(qiáng)有力的領(lǐng)導(dǎo)力和執(zhí)行力保障信息化建設(shè)順利推進(jìn)。(2)分工合作、協(xié)同推進(jìn)。在領(lǐng)導(dǎo)重視、統(tǒng)一組織的基礎(chǔ)上,標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)還必須堅(jiān)持分工合作、協(xié)同推進(jìn)的組織方式。標(biāo)準(zhǔn)制定組織中應(yīng)保持一個(gè)業(yè)務(wù)單元牽頭,多個(gè)業(yè)務(wù)單元參與的形式,加強(qiáng)溝通與協(xié)調(diào),保證標(biāo)準(zhǔn)在企業(yè)級(jí)層面的實(shí)用性。(3)持續(xù)保障標(biāo)準(zhǔn)化工作的資源投入。加大對(duì)實(shí)質(zhì)性參與標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)的投入力度,將標(biāo)準(zhǔn)化工作納入各部門績(jī)效評(píng)定條件。為標(biāo)準(zhǔn)化提供充足的人員配置,不斷提高標(biāo)準(zhǔn)化工作的執(zhí)行力和控制力。(4)積極開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化人才培養(yǎng)與引進(jìn)。一方面加企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化人才的培養(yǎng),通過(guò)開(kāi)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化專業(yè)課程,完善企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)督員管理,建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化專業(yè)技術(shù)委員會(huì)和標(biāo)準(zhǔn)化專家?guī)斓却胧?,建立一支多層次、滿足發(fā)展需求的標(biāo)準(zhǔn)化專家隊(duì)伍。另一方面加大標(biāo)準(zhǔn)化人才的引進(jìn),高度重視引進(jìn)熟悉標(biāo)準(zhǔn)制定規(guī)則、掌握行業(yè)發(fā)展最新動(dòng)態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)化人才。
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