鋼鐵行業(yè)電網智能管控系統(tǒng)技術要求

1范圍

本文件規(guī)定了鋼鐵行業(yè)電網智能管控系統(tǒng)的總體要求、體系結構、感知執(zhí)行層技術要求、數(shù)據傳輸

層技術要求、管控應用層技術要求。

本文件適用于指導鋼鐵行業(yè)電網智能管控系統(tǒng)的規(guī)劃、設計及建設（新建、改建、改造）。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護規(guī)定》（國家發(fā)改委2014）第二章技術管理

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

電網智能管控系統(tǒng)powergridintelligentmanagementandcontrolsystem

通過將智能化、信息化、數(shù)字化技術和企業(yè)電網深度融合，實現(xiàn)電網安全運行、電網智能調度、自

動潮流控制、全網數(shù)據采集、設備智能運維、事故精準分析、智能輔助監(jiān)控、有序用電決策、電網數(shù)字

孿生等功能，幫助企業(yè)最大限度利用自發(fā)電量、減少人員成本、節(jié)省電費開支、減少停電損失、降低運

維成本，助力鋼鐵行業(yè)高質量發(fā)展的智能化系統(tǒng)。

注：在本文件中，核心功能包括電網安全運行、電網智能調度、自動潮流控制。

3.2

企業(yè)電網enterprisepowergrid

企業(yè)電網是由企業(yè)內部的變電站、配電站、自發(fā)電機組、新能源發(fā)電、儲能電站、電力線路（包括

電纜）和其他供電設施等所組成的供配電網絡。

3.3

運行方式operationmode

企業(yè)電網內各電氣設備實際運行過程中的工作狀態(tài)及其連接方式。

3.4

負荷load

負荷是指鋼鐵企業(yè)內的原料、燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼、公輔等用電設備，一般分為穩(wěn)定負荷和沖

擊負荷。

3.5

事故分析accidentanalysis

通過對企業(yè)電網事故告警信息的聯(lián)合分析，運用大數(shù)據技術進行智能告警，精準定位故障源。

3.6

1

潮流控制powerflowcontrol

對企業(yè)內部電網源、網、荷、儲快速協(xié)調控制，以進線潮流或網內頻率及電壓為基準實現(xiàn)對用電負

荷的精準控制和對發(fā)電機組的自動調節(jié)，維持發(fā)電和用電平衡，保障用電負荷與發(fā)電機組安全運行。

3.7

拓撲識別topologyidentification

拓撲識別是在不同運行方式下識別出各用電負荷所對應的電源點。

3.8

短期孤網Shorttermisolatedgrid

短期孤網是企業(yè)電網脫離大電網時，網內自備發(fā)電機組帶重要負荷短時運行，保證重要負荷安全停

機。

3.9

感知設備sensedevice

感知設備是企業(yè)電網的基礎采集設備，自動采集電網中的信息，實時傳輸給應用層進行數(shù)據處理。

3.10

執(zhí)行設備executiondevice

執(zhí)行設備是企業(yè)電網的基礎感知和控制設備，除自動采集電網中的信息、實時傳輸給應用層進行數(shù)

據處理外，還接收應用層的命令進行相應動作。

4略縮語

下列縮略語適用于本文件。

GIS：氣體絕緣全封閉組合電器（GasInsulatedSubstation）

5總體要求

5.1總則

5.1.1電網智能管控系統(tǒng)應符合以下要求：

a)具有高可靠性，系統(tǒng)應能長期穩(wěn)定運行；

b)具有高開放性，系統(tǒng)應能和其它系統(tǒng)互聯(lián)和集成一體；

c)具有可擴展性，系統(tǒng)應易于集成新技術、新裝備；

d)具有可維護性，系統(tǒng)應便于維護和升級；

e)具有高度的安全性，系統(tǒng)應具有防止網絡攻擊及病毒入侵的安全防護措施；

f)具有先進性，硬件及軟件應具有一定的先進性、超前性。

5.1.2電網智能管控系統(tǒng)宜符合以下要求：

a)采用通用、成熟、規(guī)范、實用的技術、裝備和系統(tǒng)結構設計；

b)遵循IEC61850、IEC61970等國際標準，實現(xiàn)電力系統(tǒng)模型的標準化導入和導出；

c)配置全電網數(shù)據采集系統(tǒng)，構建各類智能化應用，并為企業(yè)級管理系統(tǒng)提供數(shù)據。

5.2數(shù)字化要求

企業(yè)電網的資產和運行過程的信息應數(shù)字化。

企業(yè)電網可采用三維數(shù)字化設計手段進行設計。

5.3網絡要求

2

企業(yè)電網應建有互聯(lián)互通的網絡，網絡要求滿足設備、電網與系統(tǒng)之間的信息交互。電網智能管控

系統(tǒng)的網絡應根據業(yè)務和安全要求，劃分不同的網絡邏輯或物理區(qū)域，對區(qū)域間的網絡通信設定合適的

安全策略，配置網絡安全設備。

電網智能管控系統(tǒng)應結合國家信息安全等級保護規(guī)定的相關要求，規(guī)劃電網智能管控系統(tǒng)安全防護

的策略，部署安全防護的有關措施，建立安全防護體系。

企業(yè)電網所有數(shù)據應基于統(tǒng)一時鐘源。

5.4硬件要求

硬件平臺應具有大型控制系統(tǒng)的軟硬件性能。

系統(tǒng)關鍵節(jié)點硬件應具有高可靠性，采用冗余配置。

系統(tǒng)硬件應具有標準的通訊接口。

系統(tǒng)硬件能力應具備一定的備用裕量。

5.5軟件要求

系統(tǒng)軟件平臺應采用分布式系統(tǒng)架構，宜支持冗余網絡，宜提供統(tǒng)一的開發(fā)接口。

系統(tǒng)軟件平臺宜具有高度靈活的配置，保障系統(tǒng)和網絡的可伸縮性。

5.6系統(tǒng)要求

企業(yè)電網應設計合理的電網一次架構，系統(tǒng)化規(guī)劃、設計、建設和管理企業(yè)電網。

電網智能管控系統(tǒng)應設置電網智能管控中心，統(tǒng)一負責全廠電網的集中智能管控。

5.7集成要求

企業(yè)電網應實現(xiàn)電網智能管控系統(tǒng)與各變電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)之間的協(xié)同與信息集成。

對于企業(yè)級能源管理系統(tǒng)，電網智能管控系統(tǒng)宜留有數(shù)據通訊接口。

電網智能管控系統(tǒng)應規(guī)劃設計統(tǒng)一的軟件平臺，集成有各項控制功能。

6體系結構

6.1系統(tǒng)架構圖

鋼鐵行業(yè)電網智能管控系統(tǒng)是一種綜合計算、網絡和物理環(huán)境的多維復雜系統(tǒng)，宜采用C/S和B/S

架構或混合架構，實現(xiàn)企業(yè)電網的實時感知、動態(tài)控制和信息服務，其系統(tǒng)架構圖如圖1所示，分為感

知執(zhí)行層、數(shù)據傳輸層和管控應用層。

感知執(zhí)行層包括傳感器、執(zhí)行終端和采集器等企業(yè)電網的各種信息物理系統(tǒng)末端設備，主要采集的

是電網中的信息，并發(fā)送給控制器和服務器，控制器和服務器接收到數(shù)據之后進行相應的處理，再返回

給物理末端設備相應的信息，物理末端設備接收到數(shù)據之后進行相應的動作。

數(shù)據傳輸層主要實現(xiàn)的是數(shù)據傳輸，為系統(tǒng)提供實時的網絡服務，保證網絡分組的實時可靠。整個

網絡宜采用冗余網絡架構，保證數(shù)據傳輸?shù)目焖傩院桶踩浴?/p>

管控應用層將物理設備采集的數(shù)據進行相應的分析和處理，建立電網仿真模型、數(shù)據分析模型及過

程控制模型，實現(xiàn)企業(yè)電網內電源、配電網、發(fā)電機組、負荷、儲能等協(xié)調控制。

3

圖1電網智能管控系統(tǒng)架構圖

6.2數(shù)據流圖

鋼鐵行業(yè)電網智能管控系統(tǒng)各功能模塊之間的主要數(shù)據流如下（見圖2）：

——智能感知設備及智能執(zhí)行設備的電網數(shù)據通過信息交互設備上傳給管控應用層各功能模塊，并

接收管控應用層各功能模塊的控制、執(zhí)行或調節(jié)指令進行相應的動作；

——信息交互設備應采用通用的通訊協(xié)議互聯(lián)互通，實現(xiàn)“源端維護，全網共享”的數(shù)據傳輸功能，

并在不同的信息安全分區(qū)下實現(xiàn)感知執(zhí)行層與管控應用層之間的數(shù)據通訊；

——系統(tǒng)應將電網運行數(shù)據發(fā)送給電網智能調度模塊和自動潮流控制模塊進行數(shù)據分析和處理，實

現(xiàn)電網安全運行、設備智能運維、有序用電決策、事故精準分析等各應用模塊之間的數(shù)據傳輸與共享，

并對感知執(zhí)行層設備進行遙控遙調和快速自動控制；

——智能輔助監(jiān)控模塊應通過對變電站輔助系統(tǒng)進行綜合監(jiān)控，輸出輔控數(shù)據給全網數(shù)據采集模塊

進行統(tǒng)計與管理，并對相關感知執(zhí)行設備進行聯(lián)動控制；

——各功能模塊及基礎設備層的電網數(shù)據、預測數(shù)據、報警數(shù)據、基礎數(shù)據、輔控數(shù)據等全方位電

網數(shù)據應在全網數(shù)據采集模塊進行收集、存儲和管理，為電網數(shù)字孿生模塊提供統(tǒng)一而完備的數(shù)據支撐。

4

圖2電網智能管控系統(tǒng)數(shù)據流示意圖

7感知執(zhí)行層技術要求

智能感知設備和智能執(zhí)行設備的技術要求：

a)輸入輸出信號應包括電網中各種開關量信號、電氣量信號，及輔控類信號；

b)應是具有網絡通訊功能的通用設備；

c)應提供多種通訊接口和規(guī)約及與之相關的軟件、硬件配置，宜優(yōu)先采用標準工業(yè)以太網接口；

d)通訊接口宜采用冗余配置；

e)宜支持IEC61850協(xié)議，適應不同的組態(tài)和站級通訊要求；

f)設備數(shù)據應品質可靠，有足夠安全性，符合國家有關技術標準；

g)應支持與外部授時系統(tǒng)對時。

8數(shù)據傳輸層技術要求

8.1信息交互設備技術要求

信息交互設備執(zhí)行感知執(zhí)行層的工作任務處理，實現(xiàn)控制設備與現(xiàn)場設備之間的數(shù)據通信，信息交

互設備技術要求：

a)宜采用工業(yè)型設備；

5

b)宜采用冗余配置，具備冗余通信的能力；

c)應具備冗余電源安全供電配置；

d)應支持IEC61850、IEC60870-5-103/104、DL/T645-1997/2007等通訊協(xié)議。

8.2通用通訊協(xié)議技術要求

電網智能管控系統(tǒng)應基于通用通訊協(xié)議實現(xiàn)全區(qū)域統(tǒng)一模型，并以此為基礎，形成對實時、計劃等

各類電網應用模型的統(tǒng)一管理；應滿足電網智能管控中心各類功能對電網模型的需求，實現(xiàn)全電網模型

的分析、計算、預警和輔助決策。通用通訊協(xié)議技術要求：

a）應以“源端維護，全網共享”為目標：源端維護，以減少網絡傳輸壓力，采取統(tǒng)一的模型文件，

實現(xiàn)各系統(tǒng)數(shù)據共享；

b）應采用IEC61850、IEC60870-5-103/104、DL/T645-1997/2007等通訊協(xié)議；

c）宜統(tǒng)一各廠家的設備通訊接口協(xié)議，避免協(xié)議轉換。

8.3信息安全分區(qū)技術要求

電網智能管控系統(tǒng)信息安全分區(qū)應滿足《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護規(guī)定》（國家發(fā)改委2014）。

電網智能管控系統(tǒng)宜劃分為控制、生產、管理、信息等四個安全工作區(qū)。各安全分區(qū)之間數(shù)據通信

應相對獨立，互不干擾，確保各系統(tǒng)的安全運行。

安全區(qū)Ⅰ與安全區(qū)Ⅱ之間應采用邏輯隔離；安全區(qū)Ⅰ、Ⅱ與安全區(qū)Ⅲ、Ⅳ之間應實現(xiàn)物理隔離。

8.4網絡布線技術要求

電網智能管控系統(tǒng)網絡布線應以可靠性、安全性、標準化及通用性、良好的擴展性為原則，能夠支

持現(xiàn)有各種網絡結構及協(xié)議，同時兼顧布線技術和網絡技術的發(fā)展。

電網智能管控中心應設置綜合布線系統(tǒng)，以實現(xiàn)語音、數(shù)據、圖像的靈活傳輸，管理方便、易于擴

充。

電網智能管控系統(tǒng)各功能模塊應統(tǒng)籌規(guī)劃網絡配線設計，采用統(tǒng)一的網絡規(guī)劃、共同的網絡光纜，

進行網絡系統(tǒng)設計和施工接線。

9管控應用層技術要求

9.1電網安全運行

系統(tǒng)應對全網潮流進行實時分析，實時監(jiān)視全網潮流，對歷史、預想的運行方式進行分析功率流向、

電壓、功率因數(shù)等。

系統(tǒng)應利用采集的電網真實參數(shù)，對電網進行運行方式仿真分析，并校核調度計劃的安全性和合理

性。

系統(tǒng)宜具備全網短路電流計算的功能，仿真各種運行方式及各種故障狀態(tài)下的短路電流。

系統(tǒng)宜具備對全網運行方式進行安全分析，利用在線全網模型及數(shù)據，分析各種運行方式下的主要

設備故障、線路過載、電壓越限和發(fā)電機功率越限、主變過載等安全因素。

系統(tǒng)宜具備電網設備診斷的功能，對在線運行的主要一次設備進行校驗。

系統(tǒng)宜具備全網智能五防的功能，結合實際運行方式，實現(xiàn)基于網絡拓撲的系統(tǒng)級智能防誤。

企業(yè)電網發(fā)生故障時，應有仿真模擬確定的預案，以防止事故范圍擴大，減少事故損失。

9.2電網智能調度

系統(tǒng)應模擬企業(yè)電網的各種運行狀況，預演各種正常和故障時的各項操作任務，實現(xiàn)對調度員進行

仿真培訓。

系統(tǒng)應可以進行對常規(guī)操作預設控制命令，實現(xiàn)順序操作，能夠實現(xiàn)在正常運行狀況及緊急情況下

的一鍵序列控制操作。

6

系統(tǒng)宜進行保護信息集中管理，管控中心通過下級各站所的保信子站采集全網保護信息，并進行集

中管理。

系統(tǒng)宜具備智能操作票功能，根據操作規(guī)程，系統(tǒng)自動得出一系列的操作序列，通過圖票結合，生

成含有多步驟的標準化操作票，并可模擬執(zhí)行。

系統(tǒng)應具備智能報表系統(tǒng)的功能，實現(xiàn)多源數(shù)據輸入，自動生成定制化報表等。

9.3自動潮流控制

系統(tǒng)應對全廠的源、網、荷、儲進行協(xié)調控制，實現(xiàn)全電網潮流自動控制。

自動潮流控制對象包括用電負荷、余能發(fā)電設備、新能源發(fā)電、柔性輸電設備、儲能設備等。

系統(tǒng)自動潮流控制以進線閾值為基準，自動調節(jié)企業(yè)電網內的各類發(fā)用電設備，保證電網穩(wěn)定運行。

系統(tǒng)宜能實現(xiàn)短期孤網控制。當外電網脫離時，利用內部發(fā)電機組保證主要工藝設備運行；必要時

實現(xiàn)發(fā)電機甩負荷帶廠用電運行或安全停機。

系統(tǒng)應具備自動拓撲識別功能，自動識別電網運行方式變化。

系統(tǒng)應實現(xiàn)對電網頻率電壓的穩(wěn)定控制功能。

9.4全網數(shù)據采集

系統(tǒng)應實現(xiàn)電網數(shù)據全覆蓋采集。

電網數(shù)據內容：電網運行數(shù)據、變電站監(jiān)控數(shù)據、電能量計量數(shù)據、保護及故障信息數(shù)據、調度計

劃類數(shù)據、輔助監(jiān)控類數(shù)據、電能質量數(shù)據、網絡平臺數(shù)據、一次設備監(jiān)測數(shù)據等。

系統(tǒng)應實現(xiàn)統(tǒng)一信息建模，以統(tǒng)一的電網模型為核心，建立設備模型。

全網應對所有二次設備統(tǒng)一時鐘，數(shù)據同步。

9.5設備智能運維

系統(tǒng)應實現(xiàn)對電網中變電站設備及資料的信息化管理。

系統(tǒng)應借助大數(shù)據及信息化手段，實現(xiàn)對變電站等設施的規(guī)范化管理。實現(xiàn)運維管理標準化，降低

對人員的依賴性，所有運維信息具備可追溯性。

系統(tǒng)應實現(xiàn)對電氣設備的缺陷管理，檢修流程管理。

系統(tǒng)宜借助先進的設備檢測手段對全網站所進行智能巡檢，實現(xiàn)各變電站免人工巡檢功能。

系統(tǒng)應實現(xiàn)對關鍵設備的全生命周期管理。

系統(tǒng)宜對變電站的GIS、主變、高壓開關柜、避雷器、電纜等關鍵一次設備進行設備狀態(tài)監(jiān)測與設

備狀態(tài)評估。

9.6事故精準分析

系統(tǒng)應具備全時全網毫秒級捕捉事故報警信息、進行全網故障的統(tǒng)計與分析的功能。

系統(tǒng)宜進行全網故障智能告警。實現(xiàn)對事故分級告警，避免信息堆積，影響事故分析的快速性。

系統(tǒng)宜實現(xiàn)全網事故分析精準定位。智能化分析故障類型，精準定位故障源。

系統(tǒng)宜實現(xiàn)對全網電能質量進行在線監(jiān)測。精確定位電能質量事件源頭。

系統(tǒng)宜具備全網故障錄波數(shù)據綜合分析功能。

9.7智能輔助監(jiān)控

系統(tǒng)應對變電站內的輔助設備進行智能監(jiān)控。

系統(tǒng)借助視頻監(jiān)控設備、火災報警設備、環(huán)境檢測設備、安全警衛(wèi)設備、智能機器人等智能檢測設

備，實現(xiàn)現(xiàn)場設備操作聯(lián)動，完成自動的閉環(huán)控制和告警。

各站輔助監(jiān)控系統(tǒng)宜上傳至統(tǒng)一的電網智能管控中心進行集中監(jiān)控。

9.8有序用電決策

7

系統(tǒng)宜通過對鋼鐵企業(yè)用電負荷的綜合分析，制定在線及離線的調控策略，提供有序用電決策方案，

響應有序用電需求。

系統(tǒng)宜對可調節(jié)負荷進行自動控制。

9.9電網數(shù)字孿生

系統(tǒng)宜建立全電網三維模型，構建虛擬化的數(shù)字電網，實現(xiàn)與真實電網同步。

系統(tǒng)宜感知鋼鐵企業(yè)電網實時狀態(tài)，實現(xiàn)離線或在線的全電網三維可視化監(jiān)視，預判電網將會發(fā)生

的運行風險及潛在危險。

系統(tǒng)宜具備三維智能培訓功能。

8

參?考?文?獻

[1]GB/T37413-2019數(shù)字化車間術語和定義

[2]GB/T38129-2019數(shù)字化車間安全控制要求

[3]GB∕T37393-2019數(shù)字化車間通用技術要求

[4]GB/Z32500-2016智能電網用戶端系統(tǒng)數(shù)據接口一般要求

[5]GB/Z32501-2016智能電網用戶端通信系統(tǒng)一般要求

[6]GB/T38848-2020智能工廠過程工業(yè)能源管控系統(tǒng)技術要求

[7]YB/T4805-2020鋼鐵行業(yè)電力需求側管理平臺技術規(guī)范

[8]國家智能制造標準體系建設指南（2021版）

9

ICS77-010

CCSH04CISA

團體標準

T/CISAXXXXX—XXXX

鋼鐵行業(yè)電網智能管控系統(tǒng)技術要求

Technicalrequirementsforpowergridintelligentmanagementandcontrolsysteminiron

andsteelindustry

(征求意見稿)

XXXX–XX-XX發(fā)布XXXX–XX-XX實施

中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會發(fā)布

鋼鐵行業(yè)電網智能管控系統(tǒng)技術要求

1范圍

本文件規(guī)定了鋼鐵行業(yè)電網智能管控系統(tǒng)的總體要求、體系結構、感知執(zhí)行層技術要求、數(shù)據傳輸

層技術要求、管控應用層技術要求。

本文件適用于指導鋼鐵行業(yè)電網智能管控系統(tǒng)的規(guī)劃、設計及建設（新建、改建、改造）。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護規(guī)定》（國家發(fā)改委2014）第二章技術管理

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

電網智能管控系統(tǒng)powergridintelligentmanagementandcontrolsystem

通過將智能化、信息化、數(shù)字化技術和企業(yè)電網深度融合，實現(xiàn)電網安全運行、電網智能調度、自

動潮流控制、全網數(shù)據采集、設備智能運維、事故精準分析、智能輔助監(jiān)控、有序用電決策、電網數(shù)字

孿生等功能，幫助企業(yè)最大限度利用自發(fā)電量、減少人員成本、節(jié)省電費開支、減少停電損失、降低運

維成本，助力鋼鐵行業(yè)高質量發(fā)展的智能化系統(tǒng)。

注：在本文件中，核心功能包括電網安全運行、電網智能調度、自動潮流控制。

3.2

企業(yè)電網enterprisepowergrid

企業(yè)電網是由企業(yè)內部的變電站、配電站、自發(fā)電機組、新能源發(fā)電、儲能電站、電力線路（包括

電纜）和其他供電設施等所組成的供配電網絡。

3.3

運行方式operationmode

企業(yè)電網內各電氣設備實際運行過程中的工作狀態(tài)及其連接方式。

3.4

負荷load

負荷是指鋼鐵企業(yè)內的原料、燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼、公輔等用電設備，一般分為穩(wěn)定負荷和沖

擊負荷。

3.5

事故分析accidentanalysis

通過對企業(yè)電網事故告警信息的聯(lián)合分析，運用大數(shù)據技術進行智能告警，精準定位故障源。

3.6

1

潮流控制powerflowcontr