发布时间：2021-07-15所属分类：工程师职称论文浏览：1次
摘 要： 摘要：能源互联网技术标准国际化是充分利用中国优势技术，把中国标准推向国际，提升中国能源互联网技术标准影响力的重要工作。梳理了能源互联网相关标准国际化研究现状，介绍了标准国际化布局的基本原则和方法，在能源互联网技术标准体系的基础通用、能源网
摘要：能源互联网技术标准国际化是充分利用中国优势技术，把中国标准推向国际，提升中国能源互联网技术标准影响力的重要工作。梳理了能源互联网相关标准国际化研究现状，介绍了标准国际化布局的基本原则和方法，在能源互联网技术标准体系的基础通用、能源网架、信息支撑、价值创造4个方向，开展了能源互联网重点领域标准国际化布局。
关键词：能源互联网;电网;标准体系;国际化;标准布局
0引言
随着经济全球化和贸易自由化进程的加快，国际标准化作为全球治理的重要规制手段，正深刻地影响着全球治理的格局与制度安排。主要发达国家历来高度重视国际标准化工作，不断推进先进技术向国际标准转化，积极主导和参与国际标准制定，在国际标准化组织中拥有重要地位。国际标准既是进入国际市场的“通行证”，也是中国“走出去”参与国际贸易与投资、工程建设与运营、技术与设备输出等必要条件。随着中国“一带一路”建设的推进，标准国际化将有更广阔的发展空间[1]。
国家电网有限公司(下称“国家电网”)始终把国际标准作为国家电网发展战略和国际化战略的重要组成部分，在国际标准领域已经取得成绩的基础上，将持续提升自主创新能力，巩固和扩大国家电网在电网技术标准制定方面的领先优势，加快重点领域科技研发和国际标准布局，进一步提升中国在国际标准舞台上的影响力，为建设“标准强国”和世界各国的互利合作、共同繁荣贡献中国力量[2]。
中国一直在推动智能电网及能源互联网相关的国际标准化工作。截至2020年年底，已经成功申请成立了IECTC115高压直流输电技术委员会[3]、IECPC118智能电网用户接口项目委员会[4]、IECSC8A大容量可再生能源接入电网分技术委员会[5]、IECTC122特高压交流系统技术委员会[6]、IECSC8B分布式电力能源系统分技术委员会、IECPC127电力厂站低压辅助系统项目委员会、IECSC8C电力网络管理分技术委员会[7]、IECSEG6微电网系统评估组，由中国担任国际标准召集人或秘书处，确定了中国在智能电网与能源互联网国际标准化工作中的地位。2015年1月，国家标准化管理委员会批复中国电力企业联合会和中国电器工业协会作为IECSyC智慧城市系统委员会的中国技术对口单位，代表中国参与能源互联网国际标准化工作[8]。
综上可知，能源互联网(或智慧能源)的标准化工作在国际上还处于起步状态，而国内的能源互联网标准化工作目前正在有序开展当中，需要充分利用在智能电网建设方面的优势，积极主导或深入参与能源互联网国际标准的布局工作，保持国内与国际上的同步，增强中国在国际能源与电力领域的影响力与话语权。
1能源互联网相关标准国际化研究现状
国家电网通过强化标准国际化战略布局，在抢占国际标准战略制高点、制定重点领域国际标准、夯实标准国际化工作等方面均实现重大突破。同时，在“一带一路”沿线国家海外项目建设和运行中全力推广中国标准，有效提升了中国标准的国际地位，为中国技术、装备、标准、服务全价值链“走出去”做出了积极贡献。目前，国家电网已经成为能源电力领域国际标准的重要参与者。
1.1抢占国际标准领域制高点
从2008年开始至“十二五”末，国家电网代表中国在IEC先后主导成立了高压直流输电、智能电网用户接口、可再生能源接入电网、特高压交流系统等新(分)技术委员会[9]。2017年3月，主导发起的IECSC8B分布式电力能源系统分技术委员会正式成立。2019年3月，主导发起的IECPC127电力厂站低压辅助系统项目委员会获批成立。2020年3月，主导发起的IECSC8C电力网络管理分技术委员会获批成立。进入“十四五”，主导发起的IECTC129电力机器人技术委员会获批成立[10]。目前，国家电网共承担了8个IEC(分)技术委员会的秘书处具体工作、1个IEC技术委员会的主席职位。
1.2主导国际标准制定数量取得历史突破
截至目前，国家电网主导发起IEC国际标准58项、IEEE标准31项、ISO标准1项。主导编制并发布IEC标准38项、IEEE标准12项。同时，借助参与IEC市场战略局以及国际大电网组织(CIGRE)相关工作的机会，提前谋划，超前布局，将在特高压交/直流输电、电动汽车、智能电网、可再生能源等重点优势领域，积极培育、策划和申报国际标准[11]。
1.3加快中国标准的国际化进程
国家电网依托在电网技术创新和工程实践方面的领先优势，按照国家《标准联通共建“一带一路”行动计划(2018—2020)》的部署，先后承揽建设了一批“一带一路”沿线国家重点输电工程，建成10余条与周边国家的跨国输电线路。推动近515项中国标准在菲律宾、巴西等“一带一路”沿线国家建设和运行中得到应用，推动实现国家电网技术优势向国际工程竞争优势的转化[12]。
1.4国际化人才队伍进一步壮大
“十三五”期间，600余名国家电网专家活跃于IEC、ISO、IEEE、CIGRE等国际学术和标准化组织，并实质性主导或参与国际标准制定。
国家电网在IEC、IEEE、CIGRE等国际标准化组织影响力不断提升，国际标准制定和海外应用成效显著，已经成为中央企业科技创新和国际标准领域的重要引领者，为其他企业参与国际标准制定提供了重要参考，为中国深化标准合作、扩大标准联通提供了生动案例，为促进标准联通发挥了重要作用，为国际标准化组织贡献了“中国方案”和“中国智慧”增强了中国在国际电工领域的影响力和话语权[13]。
2标准国际化布局原则和方法
国家电网在科技创新和标准引领方面已经取得显著成效，展望未来，面对新一轮电力科技创新浪潮，国家电网将积极抢占电力新兴领域科技标准制高点并加快国际标准转化。
能源互联网技术既包含了能源的生产、传输、分配和消费，也包含了信息的采集、处理、存储和加工。能源和信息的深度融合将带来新技术的应用、新业态的产生和新的价值创造。结合“碳中和、碳达峰”行动方案以及“发展具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标，在国家电网能源互联网技术标准体系的基础上，坚持“抢抓国际标准工作战略制高点”“全面跟踪，有效引进，优势主导，实质参与”的总体实施策略，依照“重要性、迫切性、可行性、优先推动国内标准的国际化”的选择依据，从能源互联网涉及的众多技术领域中遴选出国际标准专业方向和重点领域。
其中，专业方向和重点领域包括：①基础通用：基础共性、新材料与器件、工控芯片;②能源网架：系统安全运行与保护、可再生能源友好接入、高端输变电设备、配电网与分布式能源、输变电设备运维与检修;③信息支撑：自动化系统、数字平台与通信、传感与量测、人工智能;④价值创造：用户供需互动、储能技术及应用、能源区块链。
基于战略思维，结合能源互联网的实际发展需求，以及国家电网在不同领域的标准体系现状，通过调研专业方向及重点领域的国际标准工作基础及输出情况，明确重点领域中需要填补标准空白，提升中国标准国际化水平，进一步提升中国在国际标准组织中的影响力。
3重点领域标准国际化布局
根据“十四五”能源互联网技术发展和标准国际化需求，结合能源互联网重点领域标准国际化行动计划，以能源互联网技术框架为基础，按照专业方向、技术领域(子领域)、标准系列的层次结构，提出国际标准布局计划，加快推进实现能源互联网标准“国际领先”。
3.1基础通用
3.1.1基础共性
拟在总体要求和术语方向重点开展工作。总体要求方面，能源互联网产业涉及电、气、冷、热等多个专业领域，统一规范国际各领域能源互联网建设、管理、运营的各项要求，积极争取在能源互联网总则、能源互联网架构与要求方面立项国际标准。术语方面，加强规范世界各国对能源互联网相关术语及其定义，通过术语标准引领国际能源互联网产业的发展，推动建立区块链术语方面的国际标准。用例方面，能源互联网的发展面临新型的应用场景、应用模式和新型业态，需要进行能源互联网用例方法和用例的研究，规范各种技术应用，拟积极推动虚拟电厂用例方面的国际标准。
3.1.2新材料与器件
重点在电工绝缘材料、电工磁性材料、工控芯片通用技术方向开展工作。电工绝缘材料方面，为推进高端电工绝缘材料推广应用，规范高端装备用电工绝缘材料技术条件，拟在高储能密度薄膜材料及电气绝缘用双酚A型环氧树脂方面提出国际标准提案。电工磁性材料方面，为填补特高压交、直流变压器用高等级取向电工钢材料技术特性的标准空白，拟在1000kV交流变压器/电抗器用硅钢片技术条件方面及特高压直流换流变压器用取向电工钢方面提出国际标准提案[14]。
3.1.3工控芯片
通用技术方面，工控芯片是电网建设的支撑材料，需要满足复杂的电力环境要求。电力环境复杂多样，自然环境如高低温、湿热、盐雾、霉菌冲击振动等，电磁环境如电流浪涌、电压尖峰、电磁串扰、静电、辐射等。为了使电力工控芯片设计更有针对性，需要提出工控芯片电力环境适应性要求，因此争取在工控芯片电力环境适应性要求方面立项国际标准。
3.2能源网架
3.2.1系统安全运行与保护
随着直流工程的大量投运，直流输电控制与保护标准方面，在直流输电、直流配电设计的保护功能单元等方向重点开展工作，争取在直流输电控制与保护方面立项国际标准，对相关技术成果进行固化和提升。同时在继电保护装置接口标准方面，充分利用IECTC95WG2平台，借助于中国在该领域的丰富经验，在数字接口继电保护装置应用指南、过程层测试技术标准、智能终端标准等方向重点开展工作。
3.2.2可再生能源友好接入
经过多年发展，中国已经成为全球新能源装机规模最大、发展速度最快的国家，中国的新能源产业也取得了长足的发展，并在部分领域实现了跟跑到领跑的转变，有能力依托大量的科技创新和工程实践，通过国际标准的制定为全球新能源的发展贡献“中国智慧”[15]。拟在可再生能源接入系统、资源评估与功率预测、主动支撑等方向重点开展工作，积极争取在可再生能源与弱电网互联、可再生能源发电功率预测误差评价、可再生能源柔直并网、可再生能源故障下的频率响应等方面发起立项国际标准。
3.2.3高端输变电装备
超/特高压输电技术经过多年的发展，在世界范围内得到了广泛使用，尤其在中国得到了蓬勃的发展，重点在高压直流和高压交流方向开展工作。高压直流方向，直流输电线路是直流输电工程的重要组成部分，其在新建或改建后，需开展线路参数测量以确保其顺利投运，争取在直流线路参数测量类发起国际标准[16]。另外，柔性直流输电技术近年来发展迅速，柔性直流输电的工程设计、现场调试，都是需要在常规直流的工作之外补充进来的内容。此外，高压直流断路器是构建多端及直流电网的核心设备，开发厂家众多，应用工程系统设计与运行需求也存在差异，迫切需要实现现场试验与调试的标准化，争取在高压柔直系统规划和柔性直流系统试验与调试方面发起国际标准，在直流断路器试验与调试方面立项国际标准[17]。同时，特高压直流换流站中的换流变压器阀侧套管和直流穿墙套管两类直流套管运行工况和环境条件恶劣，性能要求苛刻，产品设计、制造和性能考核困难。已经投入大量资金进行特高压直流套管技术的研究，取得了大量初步研究成果。为了顺利推动新一代特高压直流输电工程用套管，包括换流变压器阀侧套管和直流穿墙套管可靠性提升与标准化，从根本上带动中国输变电设备的国产化，争取在特高压套管方面提出国际标准。另外，分接开关作为特高压换流变压器的关键组部件之一，近年发生了由于分接开关故障导致换流变压器起火的严重事故，需要对分接开关在特高压直流输电工程的选型及试验方法进一步规范，积极推动在特高压套管方面发起国际标准。高压交流方向，根据IECTC122，WG1工作组后续计划标准将是“特高压交流输电系统安全稳定控制”等内容，该标准在国际上尚存空白，各国已投运的特高压工程也需要这项标准进行技术指导。计划在特高压交流输电系统安全稳定控制方面发起国际标准。同时IECTC122WG3工作组已发布现场交接试验、系统调试和线路参数工频测量标准，根据IECTC122技术路线图，后续计划标准将是“特高压电气设备运维”、“特高压串补装置系统调试”等相关内容标准，对于以上标准制定国内外均有一定基础，因此考虑在电力设备运维试验和特高压串联补偿装置系统调试方面推动立项国际标准。
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3.2.4配电网与分布式能源
计划在配电装备及运行控制技术、分布式能源并网技术、微电网/微能网技术及配电物联网技术方向重点开展工作。
1)配电装备及运行控制技术方面，针对目前可调节容量配电变压器的国际标准空白，发起“可调节容量配电变压器技术规范”国际标准，明确可调节容量配电变压器性能参数、技术要求、试验项目、试验方法及选用原则[18]。针对目前能量路由器技术的国际标准空白，发起“能量路由器功能规范和技术要求”IEC国际标准，明确能量路由器及其组网技术要求及示范工程建设要求。
2)分布式能源并网技术方面，针对目前综合能源系统的国际标准空白，发起“综合能源系统技术要求”国际标准，明确综合能源系统的结构、配置、系统功能及性能指标。针对目前配电网接纳分布式电源承载力评估技术的国际标准空白，发起“配电网接纳综合能源承载力评估导则”国际标准，明确接入配电网的综合能源类型、接入方式、容量与配比。
3)微电网/微能网技术方面，针对目前微电网监控技术的国际标准空白，发起“微电网监控系统技术要求”国际标准提案，明确微电网工程监控系统的工作环境、结构及配置、系统功能及性能指标。
3.2.5输变电设备运维与检修
越来越多的国家逐步开展和推进输变电带电作业应用，中国目前已经实现了特高压变电站/换流站带电作业技术和装备的突破，实现了全电压等级输配变电带电作业的覆盖。拟在新型带电检测设备与技术方向开展工作，在电力变压器带电检测仪器技术规范、开关设备带电检测仪器技术规范、变电站/换流站带电作业绝缘平台提出国际标准[19]。同时，随着人工智能技术的发展，机器人逐步应用到带电作业领域，IECTC78也将机器人等智能化作业装备纳入标准化制定计划，但目前带电作业机器人研究及开发厂家众多，机器人的功能、外形结构等存在较大差异，迫切需要对该类型机器人的功能及安全等方面的测试进行标准化。中国已成功研制专项带电作业机器人并进行了应用，取得了良好的效果，争取提出带电作业机器人性能测试方法国际标准。
3.3信息支撑
3.3.1自动化系统
随着能源互联网的发展和信息控制技术的快速迭代应用，在能源互联网二次设备、站端自动化应用、智能调控应用方向重点开展工作。能源互联网二次设备方向，国内在已有二次设备类标准基础上，正在系统化发展自主可控二次设备标准，准备在配变终端技术方面争取立项国际标准。站端自动化应用和智能调控应用方向，在国内智能变电站和智能电网调度自动化系统长期建设和发展基础上，国内已形成系列化标准，有关技术相比国外具有一定的先进性，同时已有CIM/E、CIM/G等相关标准国际化基础，积极争取在智能水电厂和地区电网自动电压控制系统检测方面提出国际标准[20]。
3.3.2数字平台与通信
5G通信技术领先优势已成为各国争取的焦点，在5G智能电网等方向重点开展工作，积极推动发起5G智能电网相关国际标准。
3.3.3传感与量测
在传感材料与器件、电力传感智能终端、智能电能表信息安全防护和智能量测设备检测技术方向重点开展工作。在传感材料与器件方面，变电站内端设备的可靠性不足是制约其规模化推广的主要障碍，目前已有国标检验与评估方法不满足电力系统内应用要求，没有考虑变电站暂态地电位升对端设备的影响。亟须加强端设备在电力系统应用中可靠性监督。准备推动在“暂态地电位升对端设备可靠性影响检验与评估方法”方面立项国际标准。在电力传感智能终端方面，目前已立项并正在编制《智能配变终端技术规范》国际标准，后续将继续推进形成IEEE国际标准。对于量测设备运行与质量评价、量测信息采集与数据应用方向下的量测设备试验评价类、采集设备类标准，结合国内成熟的量测技术应用经验，在量测设备检测技术、能源控制器技术方面发起国际标准，提升量测设备技术方面的国际影响力，加强产品和技术的国际推广[21]。——论文作者：张晶1，胡纯瑾1，于海玉2，魏争3，李彬4，祁兵4
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