DLT 2902-2025 港口岸电站级系统与集中式岸电设施通信协议标准立项发展报告

港口岸电站级系统与集中式岸电设施通信协议标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:CommunicationProtocolBetweenPortShore-basedPowerStation-levelSystemsandCentralizedShorePowerFacilities摘要随着全球航运业绿色低碳转型进程加速，港口岸电技术作为替代船舶辅机燃油发电、实现船舶靠港期间零排放的关键手段，已成为国际港口与航运业发展的战略重点。船舶岸电系统的规模化应用依赖于岸电站级系统与集中式岸电设施之间高效、可靠、标准化的信息交互，而当前我国岸电设施通信协议尚缺乏统一的行业标准，导致不同厂商设备之间互联互通困难、系统集成成本高昂、运维管理效率低下等问题日益突出。本标准立项发展报告系统梳理了国内外岸电技术发展现状、现行相关标准体系及通信协议应用需求，深入分析了岸电站级系统与集中式岸电设施通信协议标准化的必要性与紧迫性，明确了标准适用范围、主要技术内容与关键技术指标，提出了标准实施推广的配套措施与建议。本标准的制定与实施将有效填补我国港口岸电领域通信协议行业标准空白，为岸电设施规模化建设、智能化运维及港口能源管理系统深度集成提供标准化技术支撑，对推动我国绿色港口建设、落实"双碳"战略目标具有重要的现实意义与深远的战略价值。关键词：港口岸电；通信协议；站级系统；集中式岸电设施；标准化；绿色港口；信息交互1引言1.1研究背景国际海事组织（IMO）提出2050年前后实现国际航运温室气体净零排放的宏伟目标，欧盟将海运纳入碳排放交易体系（EUETS），我国明确提出"双碳"战略目标并对船舶靠港使用岸电提出强制性要求。交通运输部等部委相继出台《港口和船舶岸电管理办法》《关于进一步推进港口岸电设施建设和使用的通知》等政策文件，明确要求加快港口岸电设施建设，提升岸电服务水平。在此背景下，港口岸电系统从单一泊位供电向多泊位、多等级、多制式综合供能体系快速演进，岸电站级系统与集中式岸电设施之间的信息交互需求呈爆发式增长。1.2标准化需求分析目前，国内各岸电设备厂商普遍采用私有通信协议或基于Modbus、IEC60870-5-104等通用规约的定制化方案，系统间互联互通能力严重不足。港口运营方在建设多厂商岸电设施时，往往需要为每种设备单独开发通信接口适配模块，项目周期与建设成本大幅增加。与此同时，岸电设施纳入港口能源管理系统、电网需求侧响应以及船舶智能岸电连接等应用场景对通信协议的实时性、可靠性、安全性及互操作性提出了更高要求。因此，制定统一的港口岸电站级系统与集中式岸电设施通信协议行业标准已成为行业发展的紧迫需求。1.3标准立项目的本标准（DL/T2902-2025）旨在规范港口岸电站级系统与集中式岸电设施之间的通信协议架构、数据模型、报文格式、通信流程及安全机制，建立统一的设备发现、信息交互、控制指令下发与状态反馈机制，实现不同厂商岸电设备之间的即插即用与互联互通，为港口岸电系统的高效调度、智能运维与安全运行提供标准化技术保障。2国内外相关标准现状与发展趋势2.1国际标准现状在国际层面，IEC/ISO80005系列标准（《港口岸电连接系统》）是当前最具影响力的岸电国际标准体系。其中，IEC/ISO/IEEE80005-1规定了高压岸电连接（HVSC）系统的一般要求，涵盖电气接口、安全防护及试验方法等方面；IEC/ISO/IEEE80005-3规定了低压岸电连接（LVSC）系统的要求。该系列标准着重于物理接口与电气安全层面，但在通信协议与信息交互层面着墨有限，未对岸电站级系统与集中式岸电设施之间的通信数据模型与报文格式做出统一规定。此外，IEEE2030系列标准为智能电网与用户侧的互操作提供了框架参考，但其面向对象为通用电力系统，未针对港口岸电场景做专门适配。2.2国内标准现状在国内层面，GB/T36261-2018《港口岸电系统技术规范》从系统构成、技术要求和检验规则等方面提出总体性要求，但涉及通信协议的内容较为宏观。GB/T41089-2021《船舶岸电系统第1部分：高压岸电连接系统》和GB/T41090-2021《船舶岸电系统第2部分：低压岸电连接系统》分别对高低压岸电连接系统做了进一步细化。JT/T1324-2020《港口岸电设施运行维护技术规范》侧重于运维管理层面。在电力行业标准中，DL/T634.5104（基于IEC60870-5-104的远动设备及系统传输规约）虽被不少岸电系统用于数据传输，但该规约面向电网调度自动化场景设计，在岸电设施对象建模、即插即用机制及船舶侧信息适配方面适配性不足。2.3技术发展趋势当前港口岸电通信技术呈现三大发展趋势：一是通信架构从点对点向分布式、网络化方向演进，采用以太网、5G等宽带通信技术实现大容量数据实时传输；二是信息模型从面向测量值向面向对象方向发展，借鉴IEC61850面向对象建模思想，构建岸电设施语义互操作信息模型；三是通信安全从被动防护向主动安全体系演进，建立涵盖设备认证、数据加密、入侵检测的多层次纵深防御机制。此外，岸电设施与船舶能效管理系统、港口碳排放监测平台以及电网调度系统的多层级数据共享需求日益突出，对通信协议的开放性和扩展性提出了更高要求。3标准主要内容3.1标准适用范围本标准适用于港口岸电站级系统与集中式岸电设施之间的通信，包括高压岸电系统与低压岸电系统、交流岸电与直流岸电系统等不同类型的集中式岸电设施，涵盖设备发现与注册、实时数据交互、控制指令传输、告警与事件上报、参数配置管理、文件传输及安全认证等通信活动。标准可作为岸电设备制造商产品研发、港口运营方系统集成及工程验收测试的技术依据。3.2规范性引用文件本标准规范性引用文件主要包括：GB/T36261-2018《港口岸电系统技术规范》、GB/T41089-2021《船舶岸电系统第1部分：高压岸电连接系统》、GB/T41090-2021《船舶岸电系统第2部分：低压岸电连接系统》、IEC/ISO/IEEE80005系列标准、DL/T634.5104《远动设备及系统第5-104部分：传输规约》、GB/T22239《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》等。3.3术语与定义本标准主要术语定义包括：岸电站级系统（指港口侧对多个泊位岸电设施进行集中监控与调度管理的站级计算机系统）；集中式岸电设施（指安装于港口固定位置，为靠港船舶提供岸电电源的成套设备）；通信协议（指通信双方为完成信息交换而约定的语法、语义及时序规则）；即插即用（指设备接入系统后无需人工配置即可自动完成注册、识别与通信功能）。3.4通信协议架构本标准采用分层协议架构，自下而上分为物理层、链路层、网络层、传输层和应用层。物理层规定通信介质的类型（光纤、屏蔽双绞线或无线方式）、接口形式及电气特性；链路层基于以太网技术，采用TCP/IP协议族作为基础传输承载；应用层为本标准的核心内容，定义了岸电设施对象信息模型、数据服务接口和通信流程。在应用层架构设计中，本标准借鉴IEC61850的面向对象建模思路，将岸电设施抽象为逻辑设备（LogicalDevice）和逻辑节点（LogicalNode）的层次化对象模型。每个集中式岸电设施被建模为一个逻辑设备，包含电源状态、电气参数、保护信息、计量信息、控制命令等若干逻辑节点，每个逻辑节点由若干数据对象组成，数据对象包含数据属性。这种对象建模方法有效屏蔽了不同厂商设备内部实现的差异，为信息交换提供了统一语义。同时，本标准兼容主流传输规约，支持与电网调度系统之间经由现有远动规约的映射与转发，最大程度保护既有投资。3.5通信报文格式与数据编码报文格式采用类型-长度-值（TLV）的可扩展编码结构，支持灵活的数据类型定义和功能扩展。每帧报文由报文头、数据区和校验区三部分组成。报文头包含协议版本号、报文类型、事务序号、时间戳、源地址和目标地址等字段；数据区承载具体的应用数据对象；校验区采用循环冗余校验保证数据完整性。数据类型定义覆盖基本数据类型（布尔量、整数、浮点数等）和复杂数据类型（结构体、数组、枚举等），并对岸电设施特有的数据类型（如船舶连接状态、供电模式、功率等级等）做了专门定义。3.6通信流程与状态机本标准对岸电通信的完整生命周期进行了规范化定义，涵盖设备接入与注册、参数同步、正常运行态、故障告警、控制操作及退出等关键流程，并采用有限状态机模型对各通信状态及其转换条件进行了精确描述。标准详细定义了正常周期性数据采集与上报帧格式、事件驱动型告警上送机制、遥控操作的下发-执行-反馈三态确认流程等核心通信时序。对启停控制、功率调节、紧急停机等关键控制命令，规定了双字节命令码与执行确认机制，从协议层面杜绝因指令丢失或重复导致的误操作风险，确保通信过程的可控性与可追溯性。3.7信息模型与数据映射采用面向对象的信息建模方法构建岸电设施统一信息模型，涵盖设备基本信息、运行状态信息、电气量测信息、告警与事件信息、电能计量信息及配置参数信息等六大类信息对象。每类信息对象规定标准数据名称、数据类型、数据长度、取值范围及更新周期。标准同时提供与DL/T634.5104规约和Modbus规约的映射指南，便于既有系统平滑升级。3.8通信性能要求标准对不同类型数据的通信性能指标做了明确规定：周期性遥测数据的上送周期一般不超过1秒；告警与事件上报的端到端时延不超过500毫秒；控制命令的下发到执行机构响应不超过200毫秒；通信可用率不低于99.9%；在港口复杂电磁环境下的误码率不高于10⁻⁶。对采用无线通信方式的应用场景做了补充规定，包括无线链路建立时间、切换时延和抗干扰性能等指标。3.9安全防护要求标准从设备接入安全、数据传输安全和系统运行安全三个维度构建立体化安全防护框架。设备接入方面，规定了设备身份认证和注册授权机制，防止非法设备接入岸电通信网络；数据传输方面，采用国密算法对敏感信息进行加密保护，对关键控制指令实施消息鉴别码保护；系统运行安全方面，要求与GB/T22239规定的网络安全等级保护要求相衔接，并支持安全审计日志的记录与追溯。4主要参与单位介绍本标准由中国电力企业联合会归口管理，主要起草单位包括国网智慧能源交通技术创新中心（国网智慧能源交通技术创新中心有限公司）等。国网智慧能源交通技术创新中心（以下简称"创新中心"）是国家电网公司设立的专注于智慧能源与交通融合领域技术研发与成果转化的专业机构，在港口岸电技术研究、系统集成、工程示范和标准制定方面拥有雄厚的实力和丰富的经验。创新中心建有国内领先的港口岸电系统实验室，配备高压/低压岸电仿真测试平台、通信协议一致性测试系统及电磁兼容试验环境，具备岸电设备全生命周期测试验证能力。创新中心全面参与了我国多省市港口岸电工程建设与技术服务工作，主导或参与编制了多项岸电领域国家标准和行业标准。在本标准编制过程中，创新中心承担了通信协议架构总体设计、信息模型构建、报文格式定义及实验室验证等核心技术工作，组织完成了多厂商设备的互联互通测试，为标准技术内容的科学性、先进性和可实施性提供了有力技术支撑。创新中心还积极推动标准成果的工程应用转化，牵头建设了多个港口岸电示范工程，为标准的落地实施提供了重要的工程验证与应用示范平台。5标准实施预期效益与配套措施建议5.1预期效益本标准的实施预期将在以下层面产生显著效益：（一）技术效益。标准将统一港口岸电通信协议的技术要求，实现不同厂商岸电设备的即插即用和互联互通，大幅降低系统集成技术门槛和工程调试周期，提高岸电系统整体建设效率。（二）经济效益。通过标准化消除技术壁垒，引入市场竞争机制，预计岸电设备及系统集成成本可降低10%~20%；通信接口标准化后，港口运营方的系统运维成本也将明显下降。（三）社会与环境效益。标准将有效支撑岸电设施的大规模推广应用，提升船舶靠港使用岸电的便利性和可靠性，促进港口区域碳排放和污染物排放的实质性削减，为"绿色港口"建设和"双碳"目标实现贡献力量。5.2配套措施建议为保障标准的有效实施，提出以下配套措施建议：一是建立标准宣贯培训机制。建议由中国电力企业联合会牵头，组织面向岸电设备制造商、港口运营方、检测机构等相关方的标准宣贯和技术培训活动，推广应用层信息模型与报文规范，加快标准落地。二是建立标准实施验证平台。建议依托相关检测机构或行业技术中心建立岸电通信协议一致性检测认证平台，开展设备互联互通认证工作，促进标准严格执行。三是完善标准迭代更新机制。密切跟踪IEC/ISO80005国际标准修订动态和国内岸电技术发展趋势，建立标准定期复审与更新机制，持续完善和拓展标准内容，在条件成熟时推动本标准向国家标准升级，并积极参与国际标准制定工作。6结论本报告系统分析了港口岸电站级系统与集中式岸电设施通信协议标准化的背景、现状、必要性和技术内容。当前，我国港口岸电建设已进入规模化发展阶段，但通信协议缺乏统一标准的瓶颈问题日益凸显，亟需通过制定行业标准加以破解。DL/T2902-2025《港口岸电站级系统与集中式岸电设施通信协议》的制定与实施，将有效填补我国岸电领域通信协议标准空白，为岸电设备互联互通提供统一技术遵循，对推动岸电产业健康有序发展、提升港口绿色化智能化水平具有重要意义。随着5G通信、人工智能、数字孪生等新兴技术在港口领域的加速应用，岸电通信系统将向更加智能化、开放化、融合化的方向演进。未来，应持续推进本标准与相关国际标准的衔接互认，适时推动标准升级为国家标准，并同步开展岸电系统与船舶能效管理、港口能源互联网、电网需求侧响应等系统的跨域互联互通标准化研究，逐步构建覆盖港口岸电全业务链的标准体系，为建设世界一流智慧绿色港口提供坚实的标准化支撑。参考文献[1]国家市场监督管理总局,中国国家标准化管理委员会.港口岸电系统技术规范:GB/T36261-2018[S].北京:中国标准出版社,2018.[2]国家市场监督管理总局,中国国家标准化管理委员会.船舶岸电系统第1部分：高压岸电连接系统:GB/T41089-2021[S].北京:中国标准出版社,2021.[3]国家市场监督管理总局,中国国家标准化管理委员会.船舶岸电系统第2部分：低压岸电连接系统:GB/T41090-2021[S].北京:中国标准出版社,2021.[4]交通运输部.港口和船舶岸电管理办法[S].2019.[