杨德胜, 孙 飞, 汤晓君, 吴红侠

(国网信通产业集团公司 安徽继远软件有限公司， 合肥 230088)



智能电网设备统一编码标识标准体系研究及建议

杨德胜, 孙 飞, 汤晓君, 吴红侠

(国网信通产业集团公司 安徽继远软件有限公司， 合肥 230088)

分析我国智能电网设备统一编码标识标准现状，提出了我国在全球能源互联网架构下的智能电网设备统一编码标识标准体系目标及建设思路，并根据物品编码Ecode和电厂标识系统KKS的编码标识体系参考模型，从编码、标识、传输、解析和应用等方面，给出面向全球能源互联网的智能电网设备统一编码标识标准体系框架,并提出了我国智能电网设备统一编码标识标准体系发展的若干建议。

智能电网； 统一标识； 全球能源互联网； 标准体系框架

0 引言

1987年11月，水利部颁布的《电力系统部分设备统一编号准则》是我国最早的设备编码规范。从“十一五”期间，我国开始智能电网设备统一编码标识标准的研究与制定工作，经过十多年的发展已取得了初步的成果。2005年6月，国家发展与改革委员会颁布了DL/T950-2005《电厂标识系统设计导则》；2009年10月，遵循IEC61970/61968 CIM 国际标准，南方电网发布了企标《电网设备信息分类与编码》；2010年12月，我国基于KKS编码体系发布了《电厂标识系统编码标准》；2014年12月，我国住房和城乡建设部发布了《电网工程标识系统编码规范》。

“十一五”和“十二五”期间，国家电网公司实施了信息化“SG186”工程和“SG-ERP”工程，信息化水平不断提升，在电网设备编码方面取得了显著成果。自2008年起，先后发布了《生产管理系统设备代码》(试行)、《ERP设备编码》、《物料主数据分类与编码规范》和《物资分类与物料编码(制造业)规范》等。

在全球能源互联网的背景下，随着智能电网建设的推进和电力信息化的持续深入，以及大、云、物、移和地理信息等现代信息通信技术与智能电网技术的深度融合，智能电网能量流与信息流双向流动，数以万亿在线运行的发、输、变、调、配、用等设备间的互联互通使得设备编码的重要性日益凸显。

当前智能电网建设过程中，各种设备编码标准并存[1]、编码方案多样化[2]、编码系统互不连通[3]，不利于设备管理和维护中的定位、追溯；不利于设备的快速扩充和大量扩容，以及设备间通信、交互与识别，导致信息孤立、资源浪费、无法形成完整的产业链[4]。因此，建立智能电网设备统一编码标识标准体系是十分迫切和需要的。

1 标准体系建设目标及思路

1.1 建设目标

针对当前智能电网建设中设备编码标准不统一的问题，面向智能电网发、输、变、调、配、用等设备，研究并构建一套涵盖“源-网-荷-储”各环节的、可灵活扩展的能源互联网架构下的智能电网设备统一编码标准体系，为智能电网设计、设备制造管理、设备资产及物流管理、工程施工管理、设备运行管理与状态监测、运行环境管理、设备全生命周期管理等提供统一的信息支撑；为智能电网能量流与信息流的互联互通提供基础保障，促进信息通信新技术与智能电网技术的深度集成与融合，为全球能源互联网建设提供智能电网的标准示范。

1.2 设计原则

(1) 统一标识

统一标识赋予了智能电网设备唯一“身份”，实现了贯穿智能电网设备周期各环节的 “一物一码”。

(2) 自主标准

充分吸收国内外设备编码标识技术，融合电力行业现有设备标识标准，实现对智能电网设备核心标识技术的控制，形成全球能源互联网架构下适合我国电力行业的自主标准。

(3) 广泛兼容

针对当前智能电网设备标识标准不统一和多种编码方案并存的现状，统一标识标准不需要推翻现有设备编码标识标准，通过兼容实现逐步统一向最终统一的过渡。

(4) 灵活扩展

统一标识标准既要满足当前的智能电网设备现状，又要预留一定的可扩展空间，以满足未来新业务、新类型设备的编码需求。

(5) 方便实用

编码标识体系涉及各类应用场景，借助编码公共服务平台可提供统一设备编码标识的申请、分配、注册、解析、检索等服务；编码标识可提供快捷准确的设备识别；内嵌电子标识可支持电力设备的远程操控。

1.3 建设思路

提炼国内外设备编码标识的共性特征，基于能源互联网框架，兼顾智能电网建设现状和未来发展需要，构建一套智能电网设备统一编码标识标准体系，以及配套的系列标准和服务平台。我国智能电网设备统一编码标识标准体系的建设思路主要包括以下几个方面：

(1) 应用导向，多方参与

智能电网设备统一编码标准体系研究应以国家电网为主导，以应用为导向。项目参与方应包括电网、发电集团、设备供应商等智能电网建设单位，还包括科研院、高校、信通产业集团等专业科研服务机构。

(2) 专题研究为切入点

设备编码标准体系建设涉及设备全生命周期研究、编码的分类和标识研究、信息支撑平台的研究等多个领域，在总体规划下，需要以专题研究为切入点，逐步实现。

(3) 结合实际有序推进

充分借鉴国际、国内设备编码标准的制订原则和发展模式，结合实际，按照企业标准、行业标准、国家标准发展顺序有序推进，最终实现与国际接轨。

(4) 信息平台运行支撑

在智能电网体系中，有着数以万亿计在线运行的发、输、变、调、配、用等设备，这些设备的编码标识、编码解析、数据获取、信息传递需要统一的信息平台提供运行支撑。

(5) 标准、应用和产业化同步推进

构建“共性基础标准+应用标准”，促进融合互通，解决标准不统一问题；构建“平台+应用”，避免重复建设和信息孤岛，并充分兼顾业务应用个性化需求，推动标准在智能电网领域中的应用；共性和个性结合，标准与技术统一，逐步支撑跨平台、跨业务、跨行业的信息互联互通，加速能源互联网架构下的智能电网创新发展。

(6) 专业化项目团队

设备统一编码体系的研究，涉及“源-网-荷-储”各环节专业领域及“云大物移”等新技术领域，需要组建一支专业化的项目团队共同参与，确保项目目标的顺利实现。

2 标准体系框架

面向全球能源互联网的智能电网设备统一编码标识应用涉及多种技术，且广泛应用于智能电网、智慧城市、交通等诸多领域。由于不同专业应用领域的差异性，所采用的设备编码标识系统存在一定的差异。为了制定我国智能电网设备统一编码标识标准体系，需要从跨企业、跨专业、跨平台的角度分析典型应用场景，总结提炼出适合于涵盖“源-网-荷-储”设备编码框架模型，为制定我国涵盖“源-网-荷-储”各环节的智能电网设备统一编码标识标准体系提供结构模型。

KKS编码系统[4-6]如图1所示。

主要由工艺系统标识、安装点标识和位置标识3种代码类型组成，其中工艺标识采用四级编码，安装点和位置标识采用三级编码。

EPC编码系统[1]典型应用体系如图2所示。

由RFID无线射频识别系统、中间件服务系统和计算机互联网(物联网)系统构成。其中RFID无线射频识别系统主要由无线射频RFID读写器和物品标识的EPC编码标签组成，两者之间进行信息无线通信，对被标识物体进行识别和数据信息更新。中间件系统是由EPCIS信息服务器、PML封装解析接口以及对象解析ONS服务器。EPC典型物联网系统的核心是基于因特网互联网技术上，使用EPC系统中间件服务技术，应用根服务器提供对象名解析服务，及各类服务器实现EPCIS信息服务，最终可以实现万物相联。

图2 EPC系统典型应用框架示意图

考虑到EPC编码系统和KKS电厂标识系统所涉及的基本要素很多，且要素间的关系较复杂，因此对其制定的标准种类和数量都很多，这给构建我国面向全球能源互联网的智能电网设备统一编码标识标准体系带来一定的困难。为此，按照设备编码标识体系分层原则，从设备编码、标识、传输、解析和应用等角度，同时考虑管理、技术和标准对智能电网设备统一编码标识体系系统的影响，给出智能电网设备统一编码标识标准体系的基本框架，它包含由编码-标识-传输-解析-应用组成的核心体系和管理-技术-标准组成的支撑体系及其相互关系，如图3所示。

图3 智能电网设备统一编码标识标准体系框架

3 标准体系发展建议

我国面向全球能源互联网的智能电网设备统一编码标识标准体系的发展仍处于起步阶段，全球能源互联网领域的关键技术、行业应用、产业链还比较薄弱，对智能电网设备统一编码标识标准制定的支撑作用不足。因此，我国面向全球能源互联网的智能电网设备统一编码标识标准体系的发展需要找到能够引领全局的突破口。从当前发展现状来看，我国在全球能源互联网标识战略、关键技术与标准融合、编码标识管理公共服务云平台、对接Ipv6等方面的发展已取得初步成果，但还不能完全满足我国面向全球能源互联网的智能电网设备统一编码标识标准建设要求，可以以此为突破口，推进我国自主知识产权面向全球能源互联网的智能电网设备统一编码标识标准的全面发展。

(1) 加强我国智能电网设备统一编码标识相关战略研究，做好智能电网设备统一编码标识顶层设计。近年来各种电力设备编码标识标准、编码标识方案并存及相关应用迅速开展，跨平台、跨行业、跨业务的智能电网设备统一编码标识应用具有广阔的市场前景。但目前我国智能电网设备统一编码标识类应用以专业领域垂直应用为主，对象编码标识形式多样，技术标准还需要有待进一步推进，我国自主可控的智能电网设备统一编码标识标准体系还有待发展和建设，现有智能电网设备统一编码标识技术和方案在满足全球能源互联网长远发展方面还存在问题和挑战。面向全球能源互联网的智能电网设备统一编码标识标识发展涉及管理、应用、技术标准、产业等多个方面，并且和整个全球能源互联网发展密切相关。

我国在全球能源互联网编码标识方面的总体研究刚刚起步，通过全球能源互联网编码标识战略和顶层设计研究，可以勾画出全球能源互联网编码标识发展蓝图，为全球能源互联网编码标识技术研究、标准制定、产业推进、应用部署和协调管理提供依据和指导。建议加快推进我国全球能源互联网编码标识战略研究，根据我国全球能源互联网编码标识应用发展现状和趋势，明确全球能源互联网编码标识体系及总体发展目标，优先开展我国智能电网设备统一标识编码规划、标识解析体系的研究和制定，根据跨平台、跨业务、跨行业编码标识应用发展需求，研究智能电网设备统一编码标识互联互通机制，推动智能电网设备统一编码标识支撑系统的建设和标识应用的推进引导。

(2) 开展智能电网设备统一编码标识关键技术研究，为制定我国自主知识品牌标准奠定基础。在国家“十一五”和“十二五”期间，我国已开展了电网设备信息分类与编码关键技术的研究工作，并取得了初步成果。我国应着重开展前瞻性智能电网设备统一编码标识技术研究，如：与IPv6对接技术、移动通信的融合技术、室内外区域精确定位技术等，充分考虑面向全球能源互联网的智能电网设备统一编码标识技术与应用方面的新需求，探索智能电网设备统一编码标识新的应用模式，从而催生新的编码标识技术标准，为我国提供了参与并影响全球能源互联网标准制定的机会。

(3) 建立智能电网设备统一编码标识管理公共服务云平台，为我国智能电网设备统一编码标识标准的应用及推广提供保障。智能电网设备统一编码标识标准定义了统一编码标识系统的智能电网设备编码规范、标识载体规范、解析规范以及物理层和高层协议，规范了智能电网设备、中间件之间的接口，有利于智能电网设备统一编码标识标准在各个领域的应用。标准发布后，为了保证不同系统、不同设备之间的互联互通互操作，需要构建智能电网设备统一编码标识管理公共服务云平台，对当前各种编码标准、编码方案实现统一解析、寻址、管理的安全可靠的智能电网设备统一编码标识管理公共服务云平台。

(4) 加快Ipv6技术在智能电网设备统一编码标识中应用，做好智能电网设备统一编码标识与Ipv6的对接。借鉴OSI参考模型中IPV6网络地址的分配、寻址体系，研究智能电网设备统一编码标识符(设备MAC地址)与IPv6地址的映射关系，并推进能源互联网架构下的智能电网设备统一编码标识命名、寻址、发现服务、 管理技术体系建设。

4 总结

在全球能源互联网发展的浪潮下，越来越多的电力设备采用嵌入式系统结构。海量的电气设备、数据采集设备和计算设备通过电网、通信网连接互联，广泛使用广域传感和测量、高速信息通信网络、先进计算和柔性控制等技术。全球能源互联网技术发展与产业化过程以及智能电网数以万亿计的在线运行设备迫切需要我国在面向全球能源互联网的智能电网设备统一编码标识标准领域占据优势地位，加强顶层设计及关键性技术的研究工作，制定具有自主知识产权的智能电网设备统一编码标识技术标准，并积极参与全球能源互联网设备编码标识标准的制定。我国面向全球能源互联网的智能电网设备统一编码标识标准研究与制定过程中，应充分考虑“标准+应用+产业化”模式，逐步构建和完善标准和编码标识管理公共服务云平台。此外，我国应充分借助于“一带一路”和全球能源互联网建设平台向外推广标准，提高我国全球能源互联网的产业竞争力，保障我国全球能源互联网产业的持续发展，形成产业与标准发展之间的良性循环。

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Research and Suggestion on Unified Coding Standard System for Smart Grid Equipment

Yang Desheng, Sun Fei, Tang Xiaojun, Wu Hongxia

(Anhui Jiyuan Software CO., LTD, State Grid Communication Industry Group CO., LTD, Hefei 230088, China)

This paper analyzes China's smart grid equipment unified coding identification standard, and puts forward China's global energy Internet architecture of smart grid equipment unified coding standard and construction ideas. According to the goods coding SNC and identification system for power station code identification system reference model, from the aspect of coding, labeling, transmission, analysis and application, this paper presents global energy Internet smart grid equipment unified coding standard system framework. Some suggestions on the development of the unified coding standard system for smart grid equipment in China are put forward.

Smart grid; Uniform identification; Data quality; Standard system framework

杨德胜(1982-)，男，郎溪，工程师，研究方向:电力行业数据挖掘和人工智能应用。 孙 飞(1986-)，男，安庆，助理工程师，研究方向:电力行业信息化项目建设管理和数据挖掘方面工作。 汤晓君(1985-)，女，宿州，工程师，研究方向:电力行业信息管理咨询及电力新技术研发应用。 吴红侠(1986-)，女，六安，工程师，研究方向:数据分析和管理咨询方面的工作。

1007-757X(2017)07-0037-03

TP391

A

2017.03.25)