特别策划
新一代智能电网调度自动化标准体系研究
高志远1，陈鹏2，陈天华2，曹阳1，卓峻峰2，高原2
（1．中国电力科学研究院（南京），江苏 南京 210003；2．南瑞集团有限公司，江苏 南京211000）
摘 要：调度自动化标准体系的研究，既是对各类相关技术成果的总结巩固，也是后续进一步推广应用和发展的重要基础。首先对调度自动化标准国内外现状进行了梳理；通过调度自动化基础通用、支撑平台、应用功能和业务场景等方面业务和技术需求分析，明确了标准化工作任务；按照新一代智能电网标准体系构建原则，设计了新一代调度自动化标准体系架构；为保证调度自动化标准化工作有序进行，提出了对应的标准计划和重点标准清单。
关键词：调度自动化；标准体系；坚强智能电网；信息通信技术；调度控制技术
中图分类号：TM76 文献标志码：A DOI：10.19421/j.cnki.1006-6357.2020.03.004
0 引言
2009年国家电网有限公司（下称国家电网）启动了坚强智能电网建设，并提出了规划和标准先行的要求。2010年，国家电网制定并发布了《坚强智能电网26个技术领域、92个标准系列和若干具体标准构成，调度自动化标准主要属于其中的智能电网调度技术支持系统领域。
当前，调度自动化在技术、工程和标准方面均取得了巨大成就。在技术方面，云计算、大数据、人工智能等信息与通信技术（information and communications technology，ICT）已经给调度自动化系统更新发展带来了新的基础条件，实际上这些年来调度领域已经进行了大量新技术的应用设计和验证。在工程实践方面，智能电网调度技术支持系统已获得广泛应用，新能源接入和调控能力建设、电力通信网络和调度数据网建设等都得到加强。在标准建设方面，调度自动化领域近年来新增了众多国标、行标和企标，同时在国际标准上也有新的进展。
基金项目：国家电网有限公司科技项目“新一代智能电网技术标准体系研究”（JS71-19-002）。
Supported by State Grid Corporation of China（JS71-19-002）．
为了更好地开展调度自动化领域标准化工作，亟须在以上基础上，构建新一代调度自动化标准体系，这既是对已有成果的总结巩固，也是后续进一步发展的重要基础。本文从调度自动化标准现状和需求分析出发，对新一代调度自动化标准体系进行了设计，并给出了进一
［1］
。该标准体系由8个专业分支、步的标准计划，明确了其中的重点标准。技术标准体系规划》
1 调度自动化标准现状
由于调度自动化在电网中具有核心“大脑”作用，国际上对调度自动化标准非常重视，目前比较通用的和得到广泛认可的国际标准主要是国际电工委员会IEC下，其主要内容涉及到电网的TC57等技术委员会制定［2-3］
模型、电力通信规约、系统安全等，其中影响力较大的包括：IEC 61970（定义了与电力系统运行相关的各类电
［4-5］
，子集以及相应的图形、数力系统资源模型（CIM）
据信息交换接口（CIS）等标准），IEC 61850（电力企
［6-7］
，IEC 60870（得到广泛应业通信网络和系统标准）
［8］
，IEC 62351（电力系统网用的远动设备和系统标准）
络通信安全的核心标准），IEC 62541（OPC统一体系架构标准，成为IEC 61970的基本支撑），IEC 62325（电力
［9］
，IEC 60255（COMTRADE暂态市场交易核心标准）
数据交换通用格式）等。
中国依托智能电网调度技术支持系统的研发和全面，于2010年发布了智能电网调度技术支持系推广［10-11］
［引文信息］高志远，陈鹏，陈天华，等．新一代智能电网调度自动化标准体系研究［J］．供用电，2020，37（3）：22-26，57．
GAO Zhiyuan，CHEN Peng，CHEN Tianhua，et al．Research on new generation standard system for smart grid dispatching automation［J］．Distribution & Utilization，2020，37（3）：22-26，57．
22供用电 2020.03DISTRIBUTION & UTILIZATION
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统标准体系［1］。截至2018年年底，调度自动化领域已发布了调度自动化基础信息、平台支撑及各类应用标准65项，其中国家标准12项、电力行业标准16项、国家电网公司企标37项，并在此基础上形成了2项国际标准（IEC 从整体上提高了中国智能电网调度控制领域的技术装备水平，进一步提升了大电网安全运行保障能力。
能够结合高速通信、移动互联等通信方式和语音、图像等自然人机交互手段，提供可靠安全高效的系统运行环境，为电网调度业务提供统一的模型、数据、计算引擎和人工智能服务等基础技术支撑，从而在横向上实现调，在纵向上实现上下级智能电网调度控制系统间的一体化运行。亟须制定新的支撑平台架构规范，在资源管理、通信总线、基础服务、数据服务、图形服务、人机交互服务、计算引擎、大数据挖掘分析、人工智能引擎、专业化管理、安全防护、系统监视与控制以及检测评估等各方面进行标准化。
3）调度自动化应用功能。
在智能电网调度技术支持系统的建设中，已经制定了以Q/GDW 680、DL/T 1709、Q/GDW 10680—的应用相关部分为核心的覆盖各级调度的应用功能标准规范。未来需要进一步通过“标准化、服务化”的方式提高各类应用功能在不同应用场景中的高度复用能力，亟须对监视控制类、预测类、稳态分析类、清
［12-13］
。以上标准的实施，调度中心各类应用的协同运行以及与其他应用系统的协61970-555和IEC 61970-556）
2 调度自动化标准需求分析
随着能源转型的不断深入和以“云大物移智链”为代表的ICT技术的迅猛发展和广泛应用，特别是智能电网调度控制系统、调控云建设的演进，为了提升大电网一体化调度控制的支撑能力，规范和促进各类新兴技术，需要的应用和融合发展，适应国际化发展的要求［14-16］业务场景等各方面开展标准需求分析。
1）调度自动化基础通用。
作为调度自动化技术的基础，调度自动化基础通用方面的标准化是一个长期的过程。国际上已经形成了以
从调度自动化领域的基础通用、支撑平台、应用功能、2018、Q/GDW 1461—2014、DL/T 550—2014等标准
IEC 61970、IEC 61850、IEC 60870等为核心的众多标准。洁能源综合分析类、在线分析预警类、安全校核类、，优化决策类、综合评估类、仿真模拟类等各类调度自但是这些标准在应用中还存在诸多需要完善的地方［17-18］例如IEC 61970 CIM模型与IEC 61850变电站模型的协、通信协议通用性和效率不足［21］、数据规范不调［19-20］
统一等，这些改进工作已经取得一定的成果，并且还将继续进行。
中国在调度自动化系统发展中，已经形成了《电力《电力系统简单服务接口规范》（DL/T 1233—2013）、《电力调度消息邮件传输规范》（DL/T 1169—2012）、《电力系统通用服务协议》（GB/T 33602—2017）等满足国内实际应用需求标准，但是在实际应用中，产生了很多基础通用方面的应用方式和需求的变化，亟须标准化支撑，例如数据对象结构的标准化设计、通用高效的通信协议以及众多新出现的基础通用类支撑服务的进一步规范等。
2）调度自动化支撑平台。
在智能电网调度技术支持系统的建设中，已经制《智能电网调度控制系统技术规范》（DL/T 1709）、《智能电网调度控制系统》（Q/GDW 10680—2018）、《地区智能电网调度控制系统应用功能规范》（Q/GDW 1461—2014）、《地区电网调度控制系统技术规范》（DL/T 550—2014）等标准的平台相关部分为核心的覆盖各级调度的支撑平台标准规范。未来需要调度自动化平台
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动化核心应用功能的定义、输入输出接口、性能及指标要求等进行标准化。
4）调度自动化业务场景。
电网调度运行生产中存在不同的业务场景，但尚未形成相关的场景类标准。实际上，在智能电网调度控制不同的业务场景，不同的业务场景由相应基础应用功能通过逻辑链接、灵活组合进行实现。未来需要逐步规范化各类业务场景，例如监视控制、分析决策、计划市场、综合评估、仿真模拟、系统支撑等各类场景，制定各类场景的定义、流程、人机界面、输入输出接口、性能指标等标准。
系统模型数据动态消息编码规范》（GB/T 33603—2017）、系统的研究和设计中，已经开始要求以业务为导向区分
3 新一代调度自动化标准体系架构
新一代智能电网技术标准体系采用由“专业方向、技术领域、标准系列、具体标准”的层次构成总体架度自动化作为一个技术领域，其标准框架主要包括标准系列和具体标准，为了更好地区分标准的相关性，根据相关性和应用习惯，把同一标准系列下的众多相关标准，进一步区分为若干标准类，新一代调度自动化领域的标准体系框架如图1所示。
相比于原来的智能电网调度技术支持系统标准体
DISTRIBUTION & UTILIZATION
定了以《智能电网调度技术支持系统》（Q/GDW 680）、构。从基本继承、合理创新、面向实用的原则出发，调
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图1 新一代调度自动化标准体系框架
Fig.1 Framework of new generation dispatching automation standard system
系，新一代调度自动化标准体系的主要变化在于：根据智能电网调度控制系统和调控云实际应用发展的需调度管理4大类应用，进行了重新整合，集中作为调度应用功能标准系列，而根据调度自动化系统的发展和实际情况，进一步重新划分各个调度应用功能类。同时引入业务场景标准的理念，即根据应用环境和功能要求，把不同的应用功能组合起来形成业务场景，并根据众多调度自动化业务场景的特点，把它们归类为6大类业务场景。
控云平台功能进行标准化，适时启动对平台框架、中心多活双活功能、支撑平台管理、人机交互服务、公共服据平台等制定标准规范，未来更进一步选择更多智能电网调度控制系统和调控云平台功能进行标准化，适时启动对广域通信总线、计算引擎、大数据挖掘、人工智能引擎等平台支撑功能制定标准规范，同步进行入网检测和评估类标准的制定。
3）调度自动化应用功能。
调度自动化应用功能方面，已经有了基于智能电网调度技术支持系统的系列基础标准。根据当前的应用建设和发展趋势，近期内应优先选择部分智能电网调度控制系统和调控云平台功能进行标准化，适时开展监视控制类、在线分析决策类、预测类等应用功能以及调控云服务体系、调控云查询统计类应用的标准制定，未来更进一步选择更多智能电网调度控制系统和调控云应用功能进行标准化，适时开展水电及新能源综合分析类、优化决策类、仿真模拟类、综合评估类等各类应用以及调控云视觉交互体验应用的标准制定，同步进行入网检测
4）调度自动化业务场景。
调度自动化场景客观存在，但在之前的系统设计中没有形成可配置的场景理念，后续需要根据智能电网调度控制系统的建设和发展需求，逐步制定相关标准，主要包括监视控制、分析决策、仿真模拟、综合评估、系统支撑等类型的业务场景标准，同时制定配套的入网检测与评估类标准。
优先选择部分调度业务场景进行标准化，适时开展
DISTRIBUTION & UTILIZATION
求，把原来的实时监控和预警、调度计划、安全校核、务、调控云IaaS平台、调控云公共资源管理、调控云数
4 标准计划和重点标准
为支撑智能电网调度控制系统和调控云的建设，确保新一代智能电网技术标准制定工作的有序推进，根据调度自动化需求分析，结合研发和应用发展情况，提出未来调度自动化相关标准计划。
1）调度自动化基础通用。
调度自动化基础通用相关标准已经比较丰富，后续需要根据实际应用建设和发展需求，统一相关名词术语调控云体系架构等标准，并持续完善已有的各类相关基础模型、交互协议、数据管理标准，为调度自动化平台、应用、场景提供支撑服务。
2）调度自动化支撑平台。
调度自动化支撑平台方面，已经有了基于智能电网调度技术支持系统的系列基础标准，未来需要进行适当的改造完善和扩充，以更好地衔接调度自动化技术的发展。近期内应优先选择部分智能电网调度控制系统和调
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和架构设计，制定电力调度通用数据对象结构化设计、和评估类标准的制定。
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系统支撑类场景、监视控制类场景、分析决策类场景的标准制定，未来更进一步选择更多调度业务场景进行标准化，适时开展综合评估类、仿真模拟类、计划市场类等业务场景的标准制定，同步进行入网检测和评估类标准的制定。
为确保智能电网标准体系建设有序推进，满足调度自动化技术发展总体格局构建和近期工程建设需要，加快突破基础共性技术，促进产业升级，综合考虑当前技术装备和标准发展现状和趋势，在调度自动化领域按照“重要性、迫切性、关联性”的原则，遴选出2021年之前待制定和完善的重点标准见表1。
表1 2021年之前待制定和完善的重点标准
Table1 Key standards to be developed and improved before 2021编号标准建议名称标准主要内容为支撑电网实时集中分析决策、多专业协作及跨调度机构工作协同，需要综合考虑电网一体化特征和调控运行管理业务需求，以实现调度通用数据结构化建模的规范、准确、完整和灵活性
12
调控云服务体系功能规范调控云数据查询统计类应用功能规范调度控制系统系统支撑类场景实现规范11
预测类应用功能实现规范10
在线分析决策类应用功能实
现规范9编号标准建议名称监视控制类应用功能实现
规范
标准主要内容续表
在Q/GDW 680智能电网调度技术支持系统系列标准相关部分基础上，结合智能电网调度控制系统的发展，制定新的标准，规范监视控制类应用功能的实施
适应智能电网调度控制系统中分析决策的需求，规范化在线分析决策类应用支撑，实现前瞻化和智能化的安全分析决策和培训，整合全局监视信息进行事故预想预判预控，在线评估电网运行风险，及时发布预警信息并提供事故处置优化建议融合预测算法和大数据等技术的最新成果，规范化对电网预测对象历史数据和各种相关因素的定量分析，为电网分析决策提供预测依据与参考
规范化调控云服务体系，为省级及以上调控云的设计、研发、建设和验收提供支撑规范化调控云数据查询统计类应用功能，为省级及以上调控云的设计、研发、建设和验收提供支撑
规范化应用与服务上线流程和全局化的模型管理功能，提升应用和服务的上线效率，促进调控模型中心建设
规范化监视控制场景，实现对广域高速宽频数据测量与稳态数据处理、电网告警综合分析、多级调度协同自适应巡航控制、以及新型人机交互等各类技术的综合应用，提升大电网运行态势的感知能力和国分省多级调度故障协同处置能力
规范化分析决策类场景，实现对事故风险预想、二次设备动作行为精细模拟、输电断面限额在线计算、一体化预防控制智能优化和复杂故障协同处置等技术的综合应用，支撑特高压交直流电网的安全稳定运行和面向国分省一体化运行模式的全局风险防控
1
电力调度通用数据对象结构化设计
13
2
智能电网调度控制系统中，分析决策中心异地多点建设实现冗余，在传统主备模式应用要求基础上，规范化多活双活机制，
调度控制中心支持系统的高可用，以实现各个中心之多活双活应用间地位均等，正常模式下协同工作，并行
功能为业务访问提供服务，在一个中心不能正
常工作时，其他中心对该中心的关键业务或全部业务进行快速接管，实现对用户的“故障无感知”
适应智能电网调度控制系统的大容量数据处理和资源弹性扩展的需求，规范化动态资源分配、服务动态注册和管理、应用生命周期管理等功能
规范化人机交互服务协议，对不属于人机交互网的人机云终端提供支持
扩展和深化智能电网调度控制系统支撑平台公共服务，包括基础服务、数据管理、广域通信总线、计算引擎、大数据挖掘分析引擎、人工智能引擎、数据服务等规范化调控云IaaS服务（Infrastructure as a Service，基础设施即服务），提供给消费者对所有计算基础设施的利用
规范化调控云PaaS服务（Platform as a Service，平台即服务），提供平台公共资源管理，支撑省级及以上调控云的设计、研发、建设和验收
规范化调控云模型数据平台、运行数据平台、实时数据平台以及大数据平台服务，支撑省级及以上调控云的设计、研发、建设和验收
14
15
调度控制系统监视控制类场景实现规范
3
调度支撑平台管理功能调度支撑平台人机交互服务功能标准调度支撑平台公共服务功能
规范调控云IaaS平台功能规范调控云公共资源管理功能
规范
16
4
调度控制系统系统分析决策类场景实现
规范
5
5 结语
从中国调度自动化领域的标准现状和需求分析出发，设计了包含基础通用、支撑平台、应用功能、业务场景4个系列共计20类标准构成的调度自动化标准体系，分别制定了4个系列标准建设的推进计划，遴选出了2021年之前待制定和完善的重点标准。
新一代调度自动化标准体系反映了智能电网调度技术支持系统、调控云建设所取得的丰富成果，随着新一代智能电网调度控制系统的试点建设和发展，后续需要及时跟进调度自动化系统技术和应用的需求，及时更新各个系列的标准计划，调整各个阶段的重点标准。
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调控云数据平
台功能规范
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收稿日期：2019-11-10；修回日期：2019-12-20作者简介：
高志远（1972—），男，硕士，研究员级高工，主要研究方向为
智能电网、厂站自动化系统。
陈鹏（1978—)，男，硕士，高级工程师，主要研究方向为电网调度自动化。
陈天华（1981—)，男，硕士，高级工程师，主要研究方向为电网调度自动化。
曹阳（1978—），男，硕士，研究员级高工，主要研究方向为智能调度、电网调度自动化、电力系统标准化。
卓峻峰（1976—），男，硕士，高级工程师，研究方向为电网调度自动化、新能源协调控制等。
高原（1981—），男，硕士，高级工程师，主要研究方向为电网调度自动化、集群管理等。
（下转第57页 continued on page 57）
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配电
Study of Relay Protection and Intelligent Management and Control System Based on Information Fusion
ZHANG Linbo1，LI Benyu1，SHI Hengchu1，YOU Hao1，ZHAO Ming1，QI Zhong2
（1．Yunnan Electric Power Dispatch Control Center，Kunming 650011，China；2．Nanjing NR Electric Co．，Ltd．，
Nanjing 211100，China）
Abstract：The relay protection professional system， which has many independent systems， cannot cooperate and share data． Based on this situation， the current appli-cation status of relay protection information system was analysed． Through the analysis of four kinds of key relay protection systems: the operation control system， the protection information management and fault analysis system， the recording system， the traveling wave fault location system， the core technical parameters are sorted out． The method of data specification based on XML and model fusion is constructed． The application function of intelligent control system is designed by introducing the overall architecture of relay protection and intelligent control system based on information fusion． It can realize the information fusion and intercommu-nication of multi-source and heterogeneous systems， make comprehensive use of various steady-state and transient data of credit guarantee system and OCS system， which can provide effective intelligent decision-making service for the power grid．
Key words：information fusion；relay protection；intelligent management and control；intelligent decision；fault diagnosis
（上接第26页 continued from page 26）
Research on New Generation Standard System for Smart Grid Dispatching Automation
GAO Zhiyuan1，CHEN Peng2，CHEN Tianhua2，CAO Yang1，ZHUO Junfeng2，GAO Yuan2
（1．China Electric Power Research Institute，Nanjing 210003，China；2．NARI Group Corporation（State Grid
Electric Power research Institute），Nanjing 211000，China）
Abstract：The research of dispatching automation standard system is not onlythe summary and consolidation of various related
technical achievements，but also the important foundation for further promotion application and development．Firstly，the status quo of domestic and foreign for dispatching automation standards was reviewed．Through the analysis of the business and technical requirements of the general dispatching automation foundation，support platforms，application functions and business scenarios，the standardized work tasks were defined．According to the construction principle of the new generation smart grid standard system，the new generation dispatching automation standard system architecture was designed．In order to ensure the orderly progress of dispatching automation standardization，the corresponding standard plan and key standard list were proposed．
Key words：dispatching automation；standard system；strong smart grid；information and communication technology（ICT）；dispatching control technology
（上接第44页 continued from page 44）
Power Chip Technology Standard Architecture Design and Roadmap
XU Pingjiang，ZHAO Dongyan，SHAO Jin，PANG Zhenjiang，FU Qingqin（Beijing Intelligent Microelectronics Technology Co．，Ltd．，Beijing 102200，China）
Abstract：In order to solve the problem of technical consistency problem in the chip application in power sector，it is necessary
to establish a power chip standard system． Firstly，the application of chips in the power industry and the status quo of standards in the integrated circuit industry were introduced，and the development status，standard status and existing problems of the chip industry in the power field at home and abroad were disscussed． From the technical point of view，the special requirements for the application of power chip in China were put forward． From the economic point of view，the huge role of power chip standard in promoting the application and expounds the necessity of power chip standard system was explained． Finally，according to the practical chip application in power sector，a hierarchical design model of the power chip standard system and its implementation roadmap were proposed，which provides a theoretical support for the overall implementation of the power chip standard system．Key words：power chip；standard system；architecture design；roadmap
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