电力行业北斗标准体系建设与应用技术探索

电力行业北斗标准体系建设与应用技术探索 中国电力科学研究院信通所靳文鑫2025年7月15日 电力北斗应用需求 目录 电力北斗标准体系2.0 CONTENTS 电力北斗应用技术 总结与展望 一、电力北斗应用需求 2023年2月，国务院出台《数字中国建设整体布局规划》，强调“大力推进北斗规模应用”。2025年3月国家能源局发布《2025年电力安全监管重点任务》，要求“推动北斗和电力业务深度融合” 随着新型电力系统的建设，电力生产过程中的时空行为分布更加随机构建统一的时空服务是保障电力安全可靠供应，满足多元主体协同互动，实现各类能源互通互济、灵活接入的重要基础。 一、电力北斗应用需求 当前，北斗技术已与电力行业深度融合累计支撑无人机自主巡检、输电线路防灾减灾、变电站精准授时、清洁能源可观可测等30余项典型应用推动电网建设设备运维、调度运行等全环节覆盖有效提升电网精益化管理和安全可靠能力。 电力北斗应用需求 （1）电网生产作业环境复杂 智能巡检已成为日常运维重要手段，但电网电磁环境复杂，实测结果表明存在开关瞬态干扰、谐波干扰等电磁干扰及多径干扰，会引起卫星信号质量下降、甚至失锁，影响智能巡检终端的定位效果。因此有必要研究复杂环境下的抗干扰技术，提升电网环境下移动式终端定位服务能力 电力北斗应用需求 （2）电网向“无人区“迈进 随着新能源高比例接入电网，电网逐渐向“无人区”迈进，但沙戈荒地区新能源送出通道以及海上风电场等场景卫星观测条件较差，甚至无信号，无法提供连续高精度定位，致使无法开展连续自主作业高度依赖人工。因此，有必要研究星地融合以及通导融合等技术，提升连续泛在的定位能力 电力北斗应用需求 （3）时空服务安全风险激增 构建统的时空服务是保障电力安全可靠运行、多光主体协同互动的重要基础。国际形势变化日益严峻，电力关键基础设施面临无人机抵近攻击、卫星拒止、GNSS干扰欺骗等威胁。因此，有必要研究授时防欺骗、专用北斗等技术，提升时空服务安全可靠性 电力北斗应用需求 目录 电力北斗标准体系2.0 CONTENTS 电力北斗应用技术 总结与展望 电力北斗标准体系2.0 2022年11月4日，国务院新闻办公室发布《新时代的中国北斗》白皮书，明确提出推进标准化建设充分发挥标准的基础性，引领性作用，更新发布北斗卫星导航标准体系，加快北斗应用标准制（修）订持续推动形成包括团体标准、蓝行业标准国家标准和国际标准在内的相互衔接，覆盖全面科学合理的应用标准体系，推动产业优化升级。 2013年年底，由国家标准化技术委员会和原总装备部联合批准成订全国北斗卫星导航标准化技术委员会生要负贵与北斗卫星导航系统有关的基础、系统建设，运行维护，应用领域的国家标准制修订工作2021年完成第二届全国北斗卫星导航标准化技术委员会换届。 2021年10月10日中共中央国务院印发了《国家标准化发展纲要到2035年，在标准体系上结构优化先进合理国际兼容的标准体系更加健全标准化发展基础更加空固具有中国特色的标准理体制更加完善。在标准化工作格局上，市场驱动政府引导、企业为主社会参与，开放融合的标准化工作格局形成。 电力北斗标准体系2.0 电力北斗标准工作组 2018年5月电力行业信息标准化技术委员会电力北斗标准工作组正式成立，秘书处设在中国电力科学研究院有限公司信息通信研究所。委员由应用管理单位科研院所、设备厂商、用户单位等专家组成如中国北斗卫星导航产品检测认证联盟、发电集团、国网、南网、高校、北斗厂商等 电力北斗标准体系2.0 中国卫星导航系统管理办公室于2016年4月和2022年2月分别发布《北斗卫星导航标准体系（1.0）版》和《北斗卫星导航标准体系（2.0版）》指导国家北斗标准发展方向，全面推动北斗领域标准制修订工作。电力行业遵循国家北斗标准化发展战略加强电力北斗标准制修订，推进电力北斗深化应用参考《北斗卫星导航标准体系（2.0版）》，更新升级《电力北斗标准体系1.0版》 电力北江标准体系2.0 标准体系修订背景 2020年4月，中国电科院发布《电力北斗标准体系白皮书》。随着北斗三号卫星导航系统技术指标的提升北斗产品在电力行业业务应用的深度融合《电力北斗标准体系（1O版）》已不能满足电力北斗业务发展需求，部分与电力业务融合的产品缺乏技术指标，同时驱需补充有效的电力北斗工程建设运行维护和应用服务标准，所以需更新升级《电力北斗标准体系（1.O版）》 电力北斗标准体系2.0 标准体系修订原则 在修编《电力北斗标准体系（2.0版）》的过程中，围绕新型电力系统建设需要，深入推进电力北斗 业务融合创新应用需求为牵引，强化标准的先进性适用性和有效性，动态更新电力北斗标准体系 继承性 要继承《电力北斗标准体系（1.0版）》的成果。主要表现在，1）专业方向的划分要充分继承原有的专业分支的划分2采用原有标准体系的架构分层和领域分类的思路：3）继承原有体系框架的表现形式。 创新性 随着北斗卫星导航系统建设的日趋完善，北斗产品在电力行业的推广应用，人工智能、微电子，超导材料等新技术新材料的应用，增量配网、综合能源服务等新业态的出现，本标准体系特别新增与电力业务环境相关的电磁兼容与电力抗干扰相关标准可满定标准体系中电力特点的需要器 实用性 通过绘制领域标准路线图制定标准计划提炼技术领域的重点标准系列和具体标准，提出标准制修订计划整确定重点行动计划，有助于规范和指导电力北斗的规划设计产品研制电力北斗地基增强系统工程建设和运行维护、应用服务等工作的具体实施。 二、电力北斗标准体系2.0 标准体系修订过程 《电力北斗标准体系（2.0版）》的修编工作期间，电力行业信息标准化技术委员会电力北斗标准工作乍组开展广泛征集意见2次，根据反馈意见梳理出5类重要意见，并针对意见对标准体系做了相应完善 二、电力北斗标准体系2.0 对全国北斗卫星导航标准化技术委员会发布的《北斗卫星导航标准体系（2.0版）》292项标准，进行了系统性的梳理，同时根据北斗系统在电力行业的应用收录适用于电力行业的标准，提出了电力北斗的标准体系划分 二、电力北斗标准体系2.0 标准体系修订对比 基础标准：册删减了部分接口分支，更新了术语和接■相关标准，并新增了空间信号和服务两个分支产品与设施标准：终端类分支名称调整，设施类分支册删减并合并了部分工程建设标准应用类标准：其他分支被删除，进一步精简体系。 二电力北斗标准体系2.0 为充分发挥标准在推进电力北斗规模化发展中的支撑和引领作用，针对电力北斗技术标准跨行业、跨专业、跨领域的特点，立足电力行业需求，建立了名词术语、时空基准、接口与服务、基础组件、终端设施、系统应用、信息安全等8大类二级分支的电力北斗标准体系。 电力北斗标准体系2.0 体系2.0结构划分 为适应北斗系统建设的特色和需要，根据北斗产品在电力行业的应用技术及应用产品，依据GB13016-2009《标准体系表编制原则和要求》的相关要求，对电力北斗标准体系划分为类 应用标准 由手电力系统由发电：输电变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统果有由动化水平高、安全性和可靠性要求高等特点，电力系统在保证电能质量安全可靠供电的前提下还应实现经济运行，即努力调整负荷曲线，提高设备利用率合理利用各种动力资源，降氏煤耗、厂用电和网络损耗以取得最佳经济效益。在各工业部门中电力系统是规模最大、层次很复杂、实时性要求严格的实体系统。所 产品与设施标准 ·北斗产品在电力行业应用不仅需与电力业务高度适配且需要与电力终端高度融合电力北斗基础设施（电力北斗地基增强系统）也需按照电力行业应用场景及应用特点定制所以根据电力北斗产品的应用类型，及电力北斗产品属性，基于北斗产品在电力行业的应用特点，设置电力北斗产品与设施标准 基础标准 基础标准是在全国范围内作为其他各种标准的基础并普遍使用，具有广泛指导意义的标准，一般作为制定通用标准与专用标准的依据或准则。 基于电力行业应用北斗系统的技术特点，设置电力北斗基础标准。 电力北斗标准体系2.0 基础性标准主要规定了名词术语、时空基准以及接口与服务标准等内容，通过对术语定义，时间空间星基增强系统空间信号接口规范、接收机数据格式、公开服务信号短报文业务编码等基础方面作了规定，统了电力北斗时空基准。基础性标准共计44项，其中收录国标19项、北斗专项标准2项发布中电联团体标准2项：在编国标4项：还需制定标准17项 主要对规定北斗系统及北斗系统在电力行业中应用的相关术语定义。 主要对电力北斗时间和空间基准做了规定 主要对星基增强系统、数据格式及控制及空间信号接口做了规定 电力北标准体系2.0 产品与设施标准主要规定了基础组件（含芯片、板卡、模组、天线）终端（通用、专用）、电力北斗地基增强系统相关系列标准。规范了北产品的技术要求和性能指标。产品与设施标准共计77项其中收录国标14项交通行业标准2项测绘行业标准1项江专项标准2项国网公合个业标准4项发布电力行业标准2项中电联团体标准10项、国网公司企业标准3项报批中电联团体标准和国网公司企业标准各1项：在编国标9项、北斗专项标准2项、中电联团体标准5项：还需制定标准21项 二、电力北标准体系2.0 应用标准要规定了应用场景以及系统安全标准从电力北斗的专用系统时间同步系统、频率同步网数据质量评价电力北斗短报文应用管理规程及北斗终端及应用软件信息安全技术要求等方面作了规定应用标准共计16项其中收录国标4项电力行业标准3项、收录国网公司企业标准3项：发布中电联团体标准1项：在编中电联团体标准4项还需制定标准1项 主要对电力北料专用系统时间同步系统频率同步网数据质量评价等方面做了规定并对电力北斗短报文应用管理规程做了规定司时根据北洋系统的功能特点拓展增加支撑电力业务应用场景标准如电力设备资产管理类电能数据采集类地灾监测类营配一体化类，基建施类等相关应用标准 主要对电力系统北斗终端及应用软件的信息安全技术要求做了规定同时根据电力北斗在电力行业的安全应用拓展增加电力北斗数据安全终端接入安全、关键时空基础设施信息安全等安全类标准 电力北斗标准体系2.0 《电力北斗标准体系（2.0版）》由137项标准组成。其中收录标准54项：发布电力行业标准、中电联团体标准和国网公司团体标准18项：报批中电联团体标准和国网公司企业标准2项：在编国家标准北专项标准中电联团体标准共24项：还需制定国家标准、电力行业标准及中电联团体标准39项 电力北斗应用需求 目录 电力北斗标准体系2.0 CONTENTS 电力北斗应用技术 总结与展望 三、电力北斗应用技术探索 立足电力行业需求，构建电力北斗技术图谱重点攻关电力北斗抗干扰、防欺骗、星地融合增强多源融合定位、低空无人机管控等技术，提升电力复杂环境适应能力、泛在连续定位能力、安全风险应对能力。 三电力北斗应用技术探索 （1）专用北斗替代与验真技术 开展多场景的专用北斗摸底测试，证明专用北斗系统性能优于单一GPS，定位精度与多系统相当可满足电力行业需求。明确提出软件升级、整机替代等专用北斗升级技术路线保障了电力北斗可靠服务能力。 三电力北斗应用技术探索 （1）专用北斗替代与验真技术 研发电力专用北斗便携检测仪，支持多系统信号仿真终端工作模式检验一测试等功能支撑了现场测试工作。设计专用北斗模组D管理体系，实现专用北斗在线统计管理支撑专用北斗模组全生命周期管理，成果已形成专用北斗企标（已报批）和国标（已立项） 三、电力北斗应用技术探索 行业应用技术 （2）电力复杂环境干扰 GB/T18314-2024《全球导航卫星系统（GNSS）测量规范》规定GNSS控制网的A级点位应距离高压线穿越地带等电磁干扰区>2OO米；B、C、D、E级点位应距离高压输电线等大功率电力传输设备>50米 变电站环境中存在开关操作绝缘击穿间歌放电等态骚扰（含丰富高频成分），以及电晕干扰、火花放电干扰等