全球能源互联网标准体系规划研究（2018年）.pdf

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1、 2018全球能源互联网 标准体系研究全球能源互联网发展合作组织二一八年三月前 言资源紧缺、环境污染、气候变化、无电人口是当前全球能源发展面临的四大挑战。应对挑战的根本出路是转变能源发展方式，加快实施清洁替代和电能替代，构建清洁高效的全球能源配置平台，即全球能源互联网。全球能源互联网是以特高压电网为骨干网架、以输送清洁能源为主导、全球互联的坚强智能电网，是集能源传输、资源配置、信息交互、智能服务、市场交易等功能于一体，具有巨大规模效益和综合价值的能源网，实质就是“智能电网+特高压电网+清洁能源” 。构建全球能源互联网，是一项跨国界、跨领域、跨学科的巨大系统工程，对能源电力互联、互通、互信、互操

2、作等提出了迫切需求。为适应全球能源互联网未来需要、引领相关产业发展，2016年以来，全球能源互联网发展合作组织（以下简称合作组织）开展了全球能源互联网标准体系研究工作，充分吸纳国际最新研究成果，广泛征求业内专家意见，形成了全球能源互联网标准体系研究（2018） 报告，作为全球能源互联网标准工作的顶层设计和技术指南。本报告梳理了国际标准组织、跨国机构以及世界各主要国家在全球能源互联网相关领域已开展的标准工作，基于系统性、继承性、开放性的原则，设计了“4个专业方向、13个技术领域、47个标准系列、若干项具体标准”的全球能源互联网标准体系总体架构。对每个技术领域，报告统筹拟继承、拟修订和拟制订的标准

3、，绘制标准路线图，并根据标准的重要性和紧迫性提出了重点行动领域。合作组织将以此报告为基础，与各方通力合作，共同推动相关标准制、修订工作，支撑全球能源互联网技术研发、装备制造、施工建设和运营管理。编者2018年3月目 录 11.1 背景 0071.2 目的和范围 0071.3 主要内容 008概 述22.1 特高压及新型输电 0102.1.1 国际标准组织及机构 0102.1.2 主要区域和国家 0122.2 智能电网 0122.2.1 国际标准组织及机构 0122.2.2 主要区域和国家 0142.3 清洁能源 0172.3.1 国际标准组织及机构 0172.3.2 主要区域和国家 0182.

4、4 跨国电网互联 0202.4.1 国际标准组织及机构 0202.4.2 主要区域和国家 0202.5 全球能源互联网标准体系建设必要性 021相关标准现状及 标准体系建设的 必要性44.1 特高压及新型输电 0324.1.1 特高压输电 0324.1.2 柔性直流输电和直流电网 0434.1.3 新型输电 0494.2 智能电网 0534.2.1 智能输变电 0534.2.2 智能配电 0624.2.3 智能用电 0674.2.4 电力物联网 076全球能源互联网 标 准 体 系 主 要 内容33.1 构建原则 0253.2 思路及方法论 0253.2.1 标准需求识别方法 0253.2.2

5、 概念模型 0263.3 总体架构 029全球能源互联网 标准体系架构附录55.1 特高压输电领域 1275.1.1 特高压交流标准系列 1275.1.2 特高压直流标准系列 1295.1.3 管道输电标准系列 1295.2 柔性直流输电和直流电网领域 1305.2.1 柔性直流输电标准系列 1305.2.2 直流电网标准系列 1315.3 智能输变电领域 1315.3.1 智能变电站标准系列 1325.3.2 智能输电线路标准系列 1325.3.3 灵活交流输变电设备标准系列 1335.4 清洁能源并网及运行控制领域 1335.4.1 并网技术要求与试验标准系列 1345.4.2 清洁能源集

6、群控制标准系列 1345.5 跨国电网互联领域 1355.5.1 电网互联规划标准系列 1355.5.2 电力系统继电保护标准系列 1365.5.3 电力系统稳定控制标准系列 1365.6 保障措施 137附表1 特高压及新型输电已发布的重点标准 138附表2 智能电网已发布的重点标准 144附表3 清洁能源已发布的重点标准 161附表4 电网互联已发布的重点标准 170重点行动领域4.3 清洁能源 0924.3.1 清洁能源发电 0924.3.2 清洁能源并网及运行控制 0994.3.3 大规模储能 1054.4 跨国电网互联 1104.4.1 电网规划与仿真 1104.4.2 电网安全控制

7、与保护 1144.4.3 电网调度与市场交易 119006全球能源互联网标准体系研究（2018）概 述1 10071 1 概 述1.1 背景全球能源互联网（Global Energy Interconnection，GEI）是以特高压电网为骨干网架，以输送清洁能源为主导，全球互联的坚强智能电网。全球能源互联网由跨洲、跨国骨干网架和涵盖各电压等级输、配电网的国家（地区）级智能电网构成，能够连接“一极一道”和大型能源基地，将水能、风能、太阳能、海洋能、地热能等清洁能源输送到各类用户，是服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳的全球能源配置 平台。构建全球能源互联网，是一项史无前例、错综复杂的

8、系统工程，对能源电力互联、互通、互信、互操作有着更高的要求，需要开展跨国界、跨领域、跨专业的合作。因此，迫切需要构建全球能源互联网标准体系，消除国际合作中的技术壁垒、促进技术进步、加强国际经济技术交流与合作。全球能源互联网标准体系，是落实全球能源互联网发展总体战略的重要内容，是指导全球能源互联网相关标准研究和制订的战略性、纲领性文件，对促进全球能源互联网相关技术研发、装备制造、工程建设、运行管理以及商业应用具有深远而重要的意义。本报告采用国际通用的标准研究系统方法论，借鉴国际标准组织提出的参考架构、概念模型等方法，吸取世界各国在特高压及新型输电、智能电网、清洁能源、电网互联等方面的研究成果和实

9、践经验，研究提出了全球能源互联网标准体系的顶层设计。1.2 目的和范围建立全球能源互联网标准体系，目的在于指导全球能源互联网研究和建设中的标准制修订工作，避免标准交叉重叠，提高标准化工作效率，确定重点行动领域。全球能源互联网标准体系研究覆盖特高压及新型输电、智能电网、清洁能源、电网互联等关键技术领域，以IEC、IEEE等组织发布的国际标准为基础。在尚无国际标准的部分领域，主要借鉴中国及其他国家的国家标准、行业标准、工业联盟标准和企业标准。GEIDCO008全球能源互联网标准体系研究（2018）提出了全球能源互联网标准体系的“系统性、继承性、开放性”构建原则；介绍了全球能源互联网概念模型，采用“

10、自上而下”和“自下而上”相结合的标准体系通用构建方法；建立了由“4个专业方向、13个技术领域、47个标准系列、若干项具体标准”构成的标准体系总体架构。第四章全球能源互联网 标准体系内容第五章重点行动领域对各技术领域逐项开展需求分析，提炼重点标准系列，按照“三个一批” （继承一批、修订一批、制订一批）的原则对各领域技术标准进行了系统梳理和详细介绍，并结合全球能源互联网发展的阶段目标，绘制了标准工作路线图。按照标准的重要性和紧迫性，遴选出全球能源互联网标准体系中的重点行动领域，以及各领域内亟需制订的重点标准，并提出有关保障措施和建议。第三章全球能源互联网 标准体系架构第二章相关标准现状及 标准体系

11、建设的 必要性从特高压及新型输电、智能电网、清洁能源、跨国电网互联等四大方向，系统梳理了国际标准组织及机构、主要地区和国家、企业联盟的标准工作现状；结合全球能源互联网的发展愿景，分析标准体系建设的必要性。第一章概述介绍了全球能源互联网标准体系研究的背景、目的和范围，以及报告的主要内容。1.3 主要内容GEIDCO0092 1 相关标准现状及标准体系建设的必要性相关标准现状及 标准体系建设的必要性2GEIDCO010全球能源互联网标准体系研究（2018）2.1 特高压及新型输电2.1.1 国际标准组织及机构目前国际上很多标准组织及机构都在积极开展特高压及新型输电技术标准的研究和制订工作，其中最具

12、代表性的有国际电工委员会（IEC） 、电气与电子工程师协会（IEEE）和国际大电网会议（CIGRE） 。（一）IEC相关标准工作及标准体系现状1已开展的工作IEC下设的特高压交流系统技术委员会 （TC122） 、高压直流输电技术委员会 （TC115） 、输配电系统电力电子技术委员会（SC22F） 、高压封闭型开关设备和控制设备分委会（TC17/SC17C） 、直流电网专题小组（TC57/WG13 CIM）等，是其推进特高压交流输电、特高压直流输电、柔性直流输电、直流电网及新型输电等领域相关标准工作的主要力量。TC122下设特高压交流输电系统规划与设计、变电站与线路设计、系统调试三个工作组。同时

13、IEC与CIGRE成立了联合工作组AD Hoc开展相关研究工作，制订了特高压交流标准化工作的路线图。TC115基于高压直流领域的标准现状和未来发展趋势，先后编写了高压直流标准路线图和柔性直流输电标准路线图，后合并为高压直流输电标准路线图，由咨询工作组AG1继续开展工作。AG1每年根据直流输电技术发展情况和其他技术委员会（TC8、TC14、TC28、TC36、TC42、SC22F等）有关标准的制修订情况对该路线图进行维护和更新。TC115还与SC22F共同承担柔性直流输电相关的标准工作。TC115各工作组编制的标准不针对特定的电压等级，可用于高压直流和特高压直流输电工程。TC57/WG13 CI

14、M面向电力系统管理和相关信息交换的标准制修订工作，目前暂无标准发布。2标准体系框架IEC在特高压交流、高压直流、柔性直流输电、新型输电等技术领域制定的主要标准见表2-1。（二）IEEE相关标准工作及标准体系现状为适应特高压交流技术的快速发展，IEEE在特高压交流、高压直流、新型输电等领域开展了相关工作。特高压交流方面，已发布三项技术标准，分别是1000kV及以上特高压交流系统电压与无功补偿技术导则（P1860） 、1000kV及以上特高压交流设备及系统调试导则（P1861）和1000kV及以上特高压交流系统过电压与绝缘配合（P1862） 。高压直流方面，已有40余项技术标准，涵盖高压直流输电系

15、统设计、调试、控制保护和设备制造等领域。目前暂未发布特高压直流的相关标准。GEIDCO0112 1 相关标准现状及标准体系建设的必要性新型输电技术方面，已批准了额定电压72.5kV及以上的气体绝缘输电线路（GIL）应用指南（草案） ，尚未正式发布。（三）CIGRE相关研究工作及标准体系现状CIGRE在特高压领域开展研究工作较多，在特高压交流、高压直流、柔性直流输电和直流电网等方面都成立了工作组。目前，CIGRE主要以研究或技术报告的形式输出相关工作成果，同时与IEC合作，促进特高压领域相关标准的制修订工作。特高压交流方面，特高压交流变电站建设及运行现场试验技术工作组（B3.29）主要为该领域相

16、关标准的制订提供技术支持。同时，成立了800kV以上变电站设备技术要求（A3.22） 、特高压变电站系统（B3.22） 、特高压交流系统绝缘配合（C4.306） 、超/特高压交流开关设备的开断特性和试验要求（A3.28）等多个工作组，推动相关技术标准的制修订工作。高压直流方面，高压直流输电与电力电子技术委员会（SC B4）针对高压直流输电（HVDC）技术、先进电力电子技术应用，以及经济和环境方面相关的课题开展研究工作。目前CIGRE有近20个工作组在开展直流相关技术报告的编制工作，内容包括设计、仿真建模、调试、控制保护和设备等。柔性直流输电和直流电网方面，成立了7个专题小组开展直流电网相关研究

17、和标准固化工作，具体包括：直流电网可行性研究（B4.52） 、高压直流电网“互连协议”或“电网准则”（B4.56） 、高压直流电网中高压直流换流器建模导则（B4.57） 、网状高压直流电网的潮流控制设备及直流电压控制方法（B4.58） 、高压直流电网控制及保护（B4/B5.59） 、高压直流电表2-1 IEC 特高压及新型输电技术领域主要标准技术领域主要技术标准涉及内容所属技术委员会特高压交流IEC 63042-100IEC 63042-101IEC 63042-201IEC 63042-301规划设计建设验收可靠性与可行性评估运行与维护等TC122高压直流IEC TS61973IEC TS6

18、2344IEC TR62672IEC TR62681IEC TR63014IEC TR63127IEC TR63179通用技术设计设备技术要求设备试验方法运行维护和建设等TC115柔性直流输电IEC 62747IEC 62751-1IEC 62751-2IEC TR62543IEC 62501高压直流变换器无功补偿装置等SC22F新型输电IEC 62271-204刚性气体绝缘输电线路TC17/SC17CGEIDCO012全球能源互联网标准体系研究（2018）网的优化可靠性及可用性设计（B4.60） 、高压直流电网的建议电压等级（B4/C1.65） 。2.1.2 主要区域和国家（一）中国相关标准

19、工作及标准体系现状2009年，中国建成了世界上首条商业运行的长治南阳荆门1000kV特高压交流输电试验示范工程，此后陆续建设了淮南浙北上海等7项1000kV特高压交流输电工程，以及向家坝上海、哈密南郑州800kV等13项特高压直流输电工程。此外，中国在多端柔性直流输电工程、对称双极接线柔性直流输电工程、背靠背柔性直流输电工程、柔性直流电网工程等方面积累了丰富的工程建设和运行经验。目前已启动张北直流电网的系统设计和工程论证工作，将建成世界首个500kV柔性直流电网工程。依托特高压交流技术研究和工程建设，中国在世界上率先建立了全面、系统的特高压交流标准体系。该标准体系由6大类79项国家标准和能源行

20、业标准构成，全面涵盖规划设计、设备材料、工程建设、测量试验、运行检修、环境保护与安全六大领域。其中33项国家标准、49项电力行业标准已正式发布。依托特高压直流技术研究和工程建设，中国建立了800kV特高压直流成套标准体系，该标准体系包括5大类143项标准，涵盖了规划设计、设备材料、工程建设、测量试验、运行维护等特高压直流输电所有环节。目前，已正式发布13项国家标准、20项行业标准。在新型输电方面，中国发布了国家标准额定电压72.5kV及以上刚性气体绝缘输电线路1项（GB/T 223832008） ，行业标准3项（DL/T 3042011、DL/T 3612010和DL/T 9782005） 。

21、（二）其他国家和地区相关标准工作及标准体系现状欧洲已提出超级电网计划并已逐步开展建设，美国也提出了Grid2030计划。因此，欧洲电气委员会（European Electro Technical Standardization Committee，CENELEC）成立了欧洲直流电网技术指导专题小组（European Study Group on Technical Guidelines for DC Grids） 。其他国家和机构针对新型输电技术开展了大量的研究和试验工作，但已发布的标准较少。2.2 智能电网2.2.1 国际标准组织及机构（一）IEC相关标准工作及标准体系现状1已开展的工作20

22、08年成立的智能电网战略工作组（IEC SMB SG3） ，负责智能电网标准化战略GEIDCO0132 1 相关标准现状及标准体系建设的必要性工作，下设3个工作小组，分别为路线图工作小组（Roadmap Task） 、架构工作小组（Architecture Task）以及案例工作小组（Use Case Task） 。IEC SMB SG3组织编写并发布了IEC智能电网标准体系报告，描述了智能电网标准体系、相关领域的互联关系以及智能电网标准化发展的方向等。2014年2月成立智慧能源系统委员会（IEC SMB SEG2） ，替代原IEC SMB SG3，负责提供智能电网和智慧能源系统层面的标准并进

23、行协调和指导工作。2标准体系框架 IEC SMB SEG2提出的智能电网标准体系构架覆盖通信、安全、规划3个通用领域，以及高压直流输电/柔性交流输电系统、停电预防/能量管理系统、配电管理系统、配电自动化、变电站自动化、分布式能源（DER） 、高级量测体系（AMI） 、需求响应、智能家居与智能楼宇、电力存储、电动交通、状态监测、可再生能源发电等13个应用领域，共计36个标准系列295项标准，如图2-1所示。其中核心标准（系列）7个，均是智能电网框架下跨领域标准，包括电力自动化标准框架和SOA服务导向架构（IEC TR62357） 、变电站自动化（IEC 61850） 、能量管理体系CIM（通用信

24、息模型）和GID（通用接口定义）的定义（IEC 61970） 、配电管理系统CIM（通用信息模型）和CIS（组建接口标准）的定义（IEC 61968） 、安全性（IEC 62351） 、抄表/费率/负荷控制的数据交换（IEC 62056）和电力/电子/可编程安全系统的功能性安全（IEC 61508）等。通信安全规划应用1应用2应用13标准体系1具体标准具体标准具体标准具体标准具体标准标准体系2标准体系3标准体系4标准体系36领域层系列层标准层1636295IEC智能电网 标准体系图2-1 IEC智能电网标准体系架构GEIDCO014全球能源互联网标准体系研究（2018）（二）IEEE相关标准工

25、作及标准体系现状1已开展的工作IEEE致力于制订一套智能电网标准和互通原则，主要包括电力工程、信息技术、互通协议三个方面的标准和原则，发布了智能电网标准体系，并描绘了智能电网标准路线图。该体系以实现能源互联和系统互操作为目标，能够指导智能电网跨领域技术标准的规划和制订工作。2标准体系框架IEEE在智能电网领域制订约100项标准，其中已经发布实施的约85项，围绕电力工程、信息技术和互通协议，形成了以IEEE P2030互操作性指南系列标准为核心的技术标准体系，见表2-2。表2-2 IEEE 智能电网技术领域主要标准标准系列主要标准IEEE P2030P2030.1 电能动力交通设施指南P2030

26、.2 接入电力系统的储能系统互操作性指南P2030.3 储能系统接入电网测试标准P2030.5 智能能源规范2.0应用协议标准P2030.6 电力需求响应效果监测与综合效应评价导则P2030.9 微电网规划设计推荐性实践IEEE 1901宽带电力线网络相关标准IEEE 1547分布式电源与电力系统互联相关标准IEEE 1686智能电子设备安全性相关标准2.2.2 主要区域和国家（一）美国NIST相关标准工作及标准体系现状美国能源独立和安全法案（EISA，2007）在第十三条智能电网（Smart Grid）法令中规定，委派美国国家标准和技术研究院 （NIST） 作为主管单位协调建立智能电网标准体

27、系。NIST在20102014年期间，连续发布了三个版本的NIST智能电网互操作标准的框架和路线图 ，指导智能电网标准化工作，2015年发布了首批16项智能电网互操作标准。NIST在智能电网标准框架中给出了智能电网概念模型，包含用户域、市场域、服务域、运行域、大容量发电域、输电域和配电域等7个领域。该框架中有相当一部分来自IEC和IEEE标准，涵盖智能电网端对端安全性、变电站及馈线装置自动化、能量管理系统接口、控制运行的信息安全、物理和电气互联等智能电网构建的各个环节。图2-2展示了智能电网架构各核心主体之间的交互关系。GEIDCO0152 1 相关标准现状及标准体系建设的必要性（二）欧洲标准

28、化组织相关标准工作及标准体系现状1已开展的工作欧洲智能电网标准化工作主要由欧盟标准化联盟组织（ESOs）推动。联盟组织的主要成员有欧洲标准化委员会（CEN） 、欧洲电工委员会（CENELEC）和欧洲电信标准化委员会（ETSI） 。2011年，ESOs根据欧盟委员会指令成立了智能电表工作组、电动交通工作组和智能电网标准体系工作组。同时，ESOs还成立了智能电网协调组（SGCG） ，负责协调上述标准工作组的工作，以确保标准的一致性。目前，SGCG已经发布了智能电网标准联合工作组最终报告和欧洲智能电网标准化推荐建议两项研究报告，提出了欧洲智能电网标准化工作建议。2标准体系框架欧盟智能电网标准体系实现

29、目标与美国基本一致，但实现路径不同。其重点从智能电表入手，将标准体系扩展到智能电网的其他环节。为此，欧盟委员会先后颁布了智能计量（Smart Metering Mandate M/441） 、电动汽车充电（Charging of Electrical Vehicle Mandate M/468）和智能电网（Smart Grid Mandate M/490）等相关政令，初步确立了欧洲智能电网标准体系构架和实施步骤，以及可持续化发展的标准化流程和协作工具。目前，欧洲智能电网体系构架覆盖智能电表的功能和接口，电网与电动汽车充电装置、电池之间互操作，以及智能充电等技术标准。图2-2 NIST智能电网各

30、领域主体的交互关系示意图市场运行服务 提供商用户 配电输电发电域信息流电力流GEIDCO016全球能源互联网标准体系研究（2018）目前，CENELEC的若干技术委员会正在协调开展工作，形成了包含智能电网用户接口的电网侧相关标准（TC57 WG21） 、智能电网连接到住宅和楼宇电子系统（HBES）相关标准（TC205）和用户侧设备相关标准（TC59）的标准体系构架。（三）日本相关标准工作及标准体系现状1已开展的工作日本的智能电网标准化建设主要由政府主导，具体由经济产业省（METI）统筹和指导。2010年1月，METI发布了智能电网国际标准体系及路线图，描绘了未来日本智能电网的发展方向，确定了业

31、务、案例、关键系统、优先领域，并分析了海外市场，提出了智能电网标准国际合作策略。2标准体系框架METI根据日本企业在智能电网领域的技术先进程度，确定了将输电系统广域监视控制系统、电力系统用蓄电池、配电网管理、需求侧响应、需求侧用蓄电池、电动汽车、先进测量装置等7个领域的26项核心技术项目作为发展重点，包括输电领域的输电系统广域监视控制系统（WASA） 、配电领域的配电自动化、储能领域的系统用蓄电池的最优控制、电动汽车领域的快速充电等，并建立了相应的标准国际化路线图。（四）中国相关标准工作及标准体系现状1已开展的工作中国智能电网标准化工作主要承担单位是中国国家电网公司，已经开展的工作主要涉及两方

32、面内容：一是滚动修订已有标准，补充制订所需的新标准，持续完善智能电网技术标准体系；二是持续推进智能电网优势领域标准的国际化工作。中国国家电网公司从智能电网技术标准需求入手，以能量流和信息流为主线建立了智能电网技术标准体系概念模型。模型分为综合与规划、智能发电、智能输电等8个专业领域，每个专业领域由若干行为主体和应用组成。行为主体是指设备、系统以及用于交换执行应用所需要的信息和决策程序等；应用是指在本专业领域内被一个或多个行为主体执行的任务。2标准体系框架2010年，中国国家电网公司制订并发布智能电网技术标准体系规划 。由电网企业主导，科研机构、设备厂商、用电客户共同参与，提出8个专业分支、26

33、个技术领域、92个标准系列，形成了涵盖技术攻关、设备研制、试验检验、工程应用、标准编制的智能电网技术研究体系。截至2017年底，中国国家电网公司已发布智能电网相关企业标准671项，参与编制134项中国国家标准及250项行业标准。GEIDCO0172 1 相关标准现状及标准体系建设的必要性2.3 清洁能源2.3.1 国际标准组织及机构（一）IEC相关标准体系现状1已开展的工作目前IEC清洁能源发电相关标准的制修订工作主要由可再生能源接入电网分技术委员会（SC8A） 、太阳能光伏能量系统技术委员会（TC82） 、风力发电系统技术委员会（TC88） 、海洋能（波浪、潮汐和其他水流能量转换）技术委员会

34、（TC114） 、太阳能热发电厂技术委员会（TC117）承担，电能供应系统技术委员会（TC8）与电力系统管理和相关信息交换技术委员会（TC57）也有所涉及。SC8A负责与其他相关技术委员会合作，制订波动性可再生能源接入电网的相关国际标准和技术文件。重点关注电网中高渗透率可再生能源带来的冲击，特别是其波动性对电网运行的影响，确保高比例可再生能源接入后供电系统的安全、高效运行，并与其他相关的设备委员会合作开展并网要求的技术可行性研究及验证。TC82负责光伏发电系统及其所有部件技术标准化工作，包括光伏电池及其接口。重点关注光伏电池的电流/电压性能的测定、太阳能光伏器件的测量原理、等效电池温度测定、试

35、验误差计算、模拟器性能等方面。TC88负责风力发电系统技术标准化工作，致力于风电机组、风电场及风电并网设计、集成、测量和试验等方面的标准制订工作，为设计、质量保证和认证等环节提供依据。TC88下设的工作组（WG27）负责制修订风电机组以及风电场电气仿真模型方面的标准。TC114负责海洋能源转换技术标准化工作，重点关注将波浪、潮汐和水流能量转化为电能，也包括其他转换方法、系统和产品。TC117负责光热发电技术标准化工作，致力于在系统以及元件层面提出制订相应标准，同时也负责性能检测类的测试标准的制订。2标准体系框架IEC在清洁能源领域已开展的标准工作见表2-3。表2-3 IEC 清洁能源技术领域主

36、要标准技术领域主要技术标准涉及内容技术委员会可再生能源接入电网IEC 62934IEC TR63043IEC TS63102可再生能源接入电网合规性测试要求，以及规划、建模、预测、评估、控制、保护、调度等方面的指导性文件SC 8A光伏发电系统IEC 60904系列光伏组件、光伏系统、平衡部件、聚光组件、光伏电池等TC 82GEIDCO018全球能源互联网标准体系研究（2018）技术领域主要技术标准涉及内容技术委员会风力发电系统IEC 61400系列风电机组设计、电能质量、噪声测试、功率特性、机械载荷、声功率级、风轮叶片、检测认证、防雷保护、通信等TC 88海洋能转换系统IEC 62600系列海

37、洋能发电系统定义，波浪、潮汐和水流能量转换器性能测试，电流能量转换器，资源评估要求、安全性能要求、电能质量、制造和工厂测试、环境影响评价等TC 114太阳能光热发电技术IEC 62862系列槽式集热系统、塔式集热系统、线性菲涅耳式集热系统、碟式集热系统、储热系统定义、设计与安装要求、性能测量要求、安全性能要求等TC 117（二）IEEE相关标准体系现状光伏发电方面，IEEE 1547系列标准（分布式电源与电力系统互联技术要求）从总体要求、异常情况响应、电能质量、孤岛效应等方面全面规定了有关光伏发电并网的各项 要求。风力发电方面，IEEE P1834等相关标准主要针对风机并网、系统管理和降噪测试

38、等 方面。2.3.2 主要区域和国家（一）欧美主要国家标准现状许多国家或电网公司已经更新了相关的电网通用导则，或另行编制可再生能源接入要求或技术导则，以满足清洁能源快速增长的需求。目前，德国、丹麦、西班牙、巴西、加拿大、英国、爱尔兰、美国等主要国家的并网标准或导则，已包含风力发电系统和光伏发电系统等清洁能源的所有类型电源和负荷接入电网的相关技术要求。（二）中国清洁能源标准体系现状1已开展的工作风力发电标准方面，2004年，中国电力企业联合会组建了电力行业风力发电标准化技术委员会，并启动了一系列标准的制订工作。2010年5月，中国国家能源局组建能源行业风力发电标准化技术委员会，下设7个分技术委员

39、会，中国电力企业联合会作为标委会秘书处的技术支撑单位，负责总体协调工作。光伏发电标准方面，中国国家标准化管理委员会联合中国工业和信息化部、国家能源局组建光伏发电及产业化标准推进组，下设基础和材料工作组、电池组件工作组、系统部件工作组和光伏发电并网工作组等，负责具体标准工作。续表GEIDCO0192 1 相关标准现状及标准体系建设的必要性2标准体系框架风力发电标准方面，形成了包括风电场规划设计、风电场施工与安装、风电场运行维护、风电场并网管理、风电机械设备、风电电气设备、风能资源测量评价和预报7个专业分支共378项标准的标准体系，具体见图2-3。 风电场规划设计 风电场施工与安装 风电场运行维护

40、管理 风电场并网管理技术 风电场机械设备 风电场电气设备 风电场气象观测能源行业 风电标准体系图2-3 中国能源行业风电标准体系框架光伏发电标准方面，已构建包括基础通用、规划设计、施工验收、技术要求、测试方法、调度管理、运行维护等相关环节80余项标准的光伏并网发电标准体系。光伏发电标准体系如图2-4所示。1. 基础通用2. 规划设计3. 施工验收4. 技术要求5. 测试方法6. 调度管理7. 运行维护太阳能光伏发电标准体系设计施工运行控制并网设计验收维护建模仿真与验证监理检修相关设备光伏组件光伏组件相关设备调度运行质量评定评价并网性能汇流箱汇流箱逆变器逆变器并网性能功率预测图2-4 中国光伏发

41、电并网标准体系框架GEIDCO020全球能源互联网标准体系研究（2018）2.4 跨国电网互联电网互联的目的是均衡电源负荷结构，组织协调电网间的功率互济，提高系统的安全稳定水平，实现各区域间能源资源优化配置。电网互联标准主要包括电网互联的安全稳定分析、评价及调节控制，各控制区域的电压、电流、频率及区域性运行指标，市场交易等，确保各电网合理分享互联所带来的效益，并满足系统整体运行的可靠性要求。其首要目标是确保系统安全稳定运行，其次是确保市场化运营的国家或区域交易公平合理。2.4.1 国际标准组织及机构（一）IEC相关标准现状目前IEC电力系统管理和相关信息交换技术委员会（TC57）和电磁兼容技术

42、委员会（TC77）的工作领域涉及电网互联方面的内容。TC57技术委员会发布的IEC 61970系列标准，定义了面向控制中心的能量管理系统应用程序接口，包含公共信息模型（CIM）和组件接口规范（CIS）两部分内容，其中CIM模型已经成为电力系统各领域最重要的通用模型基础标准；IEC 61850标准从原来面向变电站内部的通信网络和系统，已经逐步成为面向电力系统跨领域的通信网络和系统基础标准；IEC 62325系列标准定义了市场管理系统的信息建模，以及能量管理系统与市场管理系统间信息交换标准，是电力市场运营领域重要国际标准。TC77技术委员发布的IEC 61000系列标准，是电磁兼容（包含电能质量）

43、方面的基础性标准；IEC 60909系列标准对电力系统短路计算进行了规定。（二）IEEE相关标准现状目前IEEE在电网互联方面的工作主要围绕电能质量领域。IEEE 3991997给出了工业和商业电力系统分析推荐导则，IEEE 5192004针对电力系统谐波控制给出了相关实施规范和要求，IEEE C62.41-48对电力系统浪涌电压及保护的各项应用规范做出了规定。IEEE Std 421.1对用于电力系统数字仿真的发电机模型进行了规范。2.4.2 主要区域和国家（一）北美主要国家标准现状20世纪60年代，北美电网开始推行互联电网运行控制性能评价标准，包括A1、A2标准（简称A标准） 。1990年

44、，北美电力可靠性委员会（North American Electric Reliability Council，NERC） 成 立 特 别 工 作 组， 于1996年 推 出CPS1、CPS2标 准（Control Performance Standard，CPS） ，并于1998年取代了A标准。2003年北美“8.14”大停电事故后，美国授权NERC负责制订全国性安全稳定标准，各独立运营商根据自身情况制订和细化各控制区域的安全稳定标准。2005年，NERC又对各类控制性能评价标准进行修订，其中CPS标准归并为BAL-001标准。同年，在制订短期GEIDCO0212 1 相关标准现状及标准体系

45、建设的必要性频率控制性能标准的规划方面，NERC提出了平衡监管区区域控制偏差限制（Balancing Authority ACE Limits，BAAL）的要求，并于2016年7月1日起正式执行。（二）欧洲主要国家标准现状欧洲绝大多数国家遵循由德国电网联盟组织（Verband der Netzbetreiber，VDN）制订的输电系统安全与供电质量标准NGC SQSS。该标准于2000年正式执行，后经数次修订。标准规定了输配网协调、电厂接入、运行计划、系统管理和电网发展等方面要求。电能质量方面，欧洲相关国家执行CEN/CENELEC标准制订机构编制的电能质量标准EN501602007，其内容主

46、要规定了电力系统频率范围、电压幅值范围（偏差、波动、过电压、电压暂降） 、电压波形参数（谐波、电压不平衡度以及电网的信号电压）等限值。（三）中国相关标准现状电力系统安全稳定方面，电力系统安全稳定导则（DL 755-2001）于1984年发布并强制执行，2001年修订。导则规定了电力系统安全稳定运行的基本要求、标准以及计算方法。电力行业标准SD 131-84作为电力系统的基本法则，于1984年颁布实施。国家标准GB/T 31464-2015规定了电网运行应遵循的基本技术要求和基本原则。电力市场运营方面，电力行业标准DL/T 10082006规范了中国电力市场运营模式和系统功能。电能质量指标方面，

47、已制订国家标准8项，其中GB 123251990规定了供电电压偏差指标，GB 123262000规定了电压波动和闪变指标，GB/T 145291993规定了公用电网谐波指标，GB/T 155431994规定了三相电压不平衡指标，GB/T 159451995规定了电力系统频率偏差指标，GB/T 184812001规定了暂态过电压和瞬态过电压指标，GB/T 243372009规定了公用电网间谐波指标，GB/T 301372013规定了电压暂降与短时中断指标。同时，中国还制订了电能质量测量国家标准1项，以及相关设备、电能质量治理等多项国家标准和行业标准。2.5 全球能源互联网标准体系建设必要性根据全

48、球能源互联网发展总体格局规划设想，未来全球能源互联电网将呈现如下特点：（1）电网互联规模大，输送容量和输电距离超过当前输电技术水平。目前，世界各国都在加快电网互联进程，互联规模不断扩大。北美互联电网、欧洲互联电网和俄罗斯波罗的海电网是全球能源互联网发展的重要实践。此外，南部非洲、海湾地区、南美洲等地区也逐步实现电网互联。总体看来，大电网互联已成为全球电网的大势所趋。随着未来特高压输电技术发展，几千公里之外的北极风电、赤道太阳能发电基地的电力可以输送到各大洲用电负荷中心，势必将大幅增加输送容量和输电距离，对电网互联的设备和运营稳定提出更高的要求，超出当前的技术条件和标准。GEIDCO022全球能

49、源互联网标准体系研究（2018）（2）清洁能源大规模接入，对并网运行提出更高要求。全球清洁能源发电量占比急剧增长，尤其是风电和光伏的发电量呈指数增长趋势，许多国家开始建设大规模清洁能源基地向负荷中心输送电力。随着开发利用成本、低碳清洁和安全性等方面要求的提升，传统化石能源利用的内外部费用将呈上升趋势。未来清洁能源将逐步取代化石能源成为发电装机主力，风电、太阳能将成为主导能源，与此同时大规模清洁能源并网、消纳将成为电力行业面临的主要问题之一。如何通过构建全球能源互联网，提高全球清洁能源电力配置能力，适应世界各地区的电力供需要求，将成为未来能源发展的关键与重点，亟需提前规划设计相关技术和标准。（3）输电通道涉及国家多、区域广，人文和自然条件复杂。全球能源互联网发展的核心是建设连接包括“一极一道”在内的全球各类清洁能源基地与主要负荷中心的跨国跨洲骨干网架和洲际联网通道。全球能源互联网输电通道涉及国家多，地缘政治是重要影响因素，全球政治社会总体平稳，但局