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  • 以标准定义未来:国家电网引领电力机器人国际标准化创新之路

    发布:中国标准化
    发布时间:2026-10-20

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    引言:谁掌握标准,谁就占据制高点

    习近平总书记深刻指出:“谁制定标准,谁就拥有话语权;谁掌握标准,谁就占据制高点”。这一重要论断,深刻揭示了标准在全球科技与产业竞争中的战略价值。在全球能源转型加速推进与人工智能蓬勃兴起的时代浪潮下,电力机器人作为人工智能技术与电力场景深度融合的典型载体,正深刻改变着电网运维的传统模式。

    然而,在全球范围内长期缺乏专门的国际标准化技术机构对电力机器人标准进行统一管理,国际标准化组织(ISO)开展的通用机器人标准难以适配电力系统高电压、强电磁、高空作业等特殊工况,电力机器人产业发展面临明显的规则空白。在此背景下,国家电网公司以高度的战略自觉,在公司技术标准战略指引下,基于20余年电力机器人科技创新成果积淀和标准化工作基础,联合产业链上下游相关各方,协同发力,推动成立IEC发电、输电和配电系统机器人技术委员会(IEC/TC 129),并由国网山东省电力公司(以下简称“国网山东电力”)承担秘书处职责,走出了一条从技术攻关到标准引领、从国内筑基到国际主导的跨越之路。

    一、厚积薄发:二十余年自主创新铸就技术底座

    (一)从零起步,攻克核心技术壁垒

    中国在电力机器人领域的探索,始于20世纪90年代末的战略远见。1999年,国网山东电力率先启动电力机器人研发工作,彼时国内在该领域几乎是一片空白。面对国外技术封锁与行业规则缺失的双重挑战,国网人以“十年磨一剑”的定力,依托国家863计划、国家重点研发专项等重大科研项目,持续加大科研投入,从零开始攻克复杂环境自主导航、多传感器融合、强电磁兼容、带电作业安全防护等一项又一项电力机器人核心关键技术。

    二十余年来,国网山东电力先后承担电力机器人领域国家重点研发计划等国家级项目8项,省部级项目20项,国家电网公司科技项目100余项,省级电力公司科技项目100余项,持续推动前沿技术研究与场景落地。累计获授权发明专利600余项,发表三大检索及核心期刊论文300余篇,获国家专利金奖等高层次科技奖励100余项。这些数字记录了一家国资央企在创新领域从“技术追随”到“技术引领”的坚实足迹。从国内首台变电站设备智能巡检机器人研制成功,到输电线路巡检机器人、配网带电作业机器人、架空线路除冰机器人等系列化产品相继问世,逐步形成了覆盖输、变、配、用全场景的“电力机器人家族”(见图1)。

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    图1 电力机器人家族照片

    (二)工程验证,中试平台筑牢标准根基

    科技创新不能停留在实验室。国家电网公司科技部深谙此理,创新提出“技术研发一批、试验验证一批、标准固化一批”的总体思路,前瞻布局专业试验载体,依托国家电网公司电力机器人技术重点实验室(见图2),先后命名国家电网公司电力机器人、无人机技术标准验证实验室,并在国内首家建成无人机自然环境仿真实验室,为电力机器人新技术、新标准构建了实测校验平台。在夯实企业内部实验研究和标准验证能力的同时,积极争取国家企业技术中心、国家级工业设计中心等省级以上技术平台10余项,由此构成了电力机器人领域从技术研发到工程验证的完整链条。所有新技术、新标准均须经过中试验证后方可发布实施,以标准化手段优化研发路径、减少无效研发,系统性提升科研成果转化效率。

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    图2 国家电网公司电力机器人技术重点实验室

    2026年,国网智能科技股份公司(国网山东电力下属战新产业单位)申报的“特种机器人装备中试平台”入选工业和信息化部中试平台重点培育名单。

    (三)规模应用,以实践反哺标准制定

    技术标准的生命力在于产业实践。国家电网公司依托自主技术成果,推动了电力机器人在全国31个省级电网的大规模部署:变电站巡检机器人3000余台套、输电无人机2万余套、配网带电作业机器人100余套。这些设备在实际运行中积累的海量工况数据,涵盖强电磁、高风险、特殊气候等电力系统典型作业环境,为标准指标的科学设定提供了不可替代的实践依据。

    如图3和图4所示,变电站巡检机器人现场运维、输电线路无人机巡检等智能运检模式的推广应用,将设备运维效率提升了3至5倍,缺陷识别准确率稳定超过90%。正是这种“技术研发—工程验证—数据反哺—标准固化”的闭环,为国家电网公司后续主导国内外标准制定奠定了坚实的数据基础。

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    图3 变电站巡检机器人现场运行

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    图4 输电线路无人机智能巡检

    二、立柱架梁:构建“全层级”国内标准体系

    (一)企业标准先行,统一行业语言

    标准的制定,始于对“语言统一”的迫切需求。2013年,国网山东电力支撑发布变电站巡检机器人系列国家电网公司企业标准,统一了产业链的设计、制造、检测等核心指标。这是国内电力机器人领域最早的系统性技术规范,为后续行业推广提供了“第一把标尺”。

    企业标准的出台,不仅规范了内部技术研发方向,更向全行业释放了明确信号:电力机器人不是“各自为战”,而是需要有统一的技术基线。此举有效降低了产业链协同成本,加速了新技术从实验室到现场应用的转化进程。

    (二)国家、行业标准并进,搭建完整框架

    在企业标准成功实践的基础上,国网山东电力于2016年牵头的《变电站机器人巡检系统通用技术条件》等行业标准获批发布,实现标准对产业的系统支撑。2018年,在国家电网公司指导下,成功获批成立全国能源行业电力机器人标准化技术委员会并承担秘书处职责,集聚全国科研院所、设备厂商、电网运维单位等优势资源,实现了国内技术研发与标准化工作的协同共进。国家标准化管理委员会、国家能源局、中国电力企业联合会等标准化主管部门,多次现场调研国网山东电力电力机器人试验、生产基地,指导电力机器人标准化工作。

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    图5 标准化主管部门调研电力机器人情况

    2020年,国家标准《电力机器人术语》发布实施,从顶层统一了全国电力机器人领域的技术表述。至此,一个涵盖术语定义、设备设计、检测试验、运维管控的全链条国内标准体系基本成型。

    (三)以标准促产业,创造市场引领业绩

    完备的标准体系保障了产业规模化发展。在标准的规范与引领下,国内电力机器人产业告别了“野蛮生长”,进入了提质增效的良性轨道。基于能源行业电力机器人标委会构建的电力机器人标准体系,以完备标准带动产业发展、引领行业升级。目前,国内电力机器人产业公司已有百家之余,典型产品覆盖光伏清扫、变电站巡检、输电无人机巡检、配网带电作业、隧道巡检等电力系统各种典型场景。标准化不仅降低了行业准入门槛,也为设备互联互通、数据交互安全提供了制度保障,为后续国际化布局积累了丰富的产业治理经验。

    截至目前,能源行业电力机器人标准化技术委员会归口管理电力机器人相关技术标准共计45项,其中行业标准24项、团体标准21项;已发布32项,在研标准13项。这些标准覆盖电力机器人可靠性等基础通用领域,以及变电站、输电线路、水电站、光伏电站等多场景机器人应用,系统支撑了电力机器人产业的良性发展。国网山东电力累计牵头、参与国内电力机器人领域各级标准100余项,成为该领域标准创制的核心力量。

    三、破浪出海:抢占国际标准制高点

    (一)前瞻布局,搭建国际交流网络

    在世界范围内,随着能源电力转型发展和电力智能化水平提升,电力机器人技术和产业也在快速发展,在国际上统一电力机器人标准是大势所趋。早在2015年,国网山东电力便启动电力机器人国际标准化专项战略研究,先后与加拿大魁北克水电站、韩国电力机构开展联合科研,积累了丰富的跨国协调经验。

    2016年,国网山东电力承办第四届国际电力机器人学术会议。同年,国家电网公司牵头成立国际大电网委员会(CIGRE)B3.47“机器人在变电站中的应用”国际工作组(见图6)。这是中国电力企业首次在该领域搭建国际学术平台,标志着中国开始从“参与者”向“组织者”转变。基于多个国际标准组织的标准化实践经验,通过牵头发布首个输电无人机IEEE标准,积极参与ISO无人机国际标准,逐步与全球电力、机器人领域顶尖专家建立了常态化沟通机制。用国内成熟技术、规模化工程案例和成套自主标准体系,逐步向国际同行展示了“中国方案”的实践价值。

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    图6 CIGRE B3.47工作组会议召开

    (二)攻坚克难,IEC/TC 129的申报与博弈

    2020年初,国家电网公司基于国际化战略考量和扎实的标准化基础,正式向IEC中国国家委员会提出了成立电力机器人专属国际标准组织的申请。然而,申报之路并非坦途。

    首先面对的是国际标准化组织(ISO)机器人技术委员会的质疑:“电力机器人与工业机器人的区别到底在哪里?”加拿大行业专家也反馈:“这项技术是不是还不够成熟?”这些质疑直指电力机器人的技术独特性与产业成熟度,是任何新兴领域申请国际标准组织时必须跨越的门槛。

    面对质疑,申报团队在全球调研和系统分析的基础上,主动与相关国际标准化技术机构进行多轮协商沟通,厘清相关技术机构的边界。同时,联合国内外权威专家,用详实的技术数据、完备的国内标准体系和规模化应用案例,逐一回应各方关切。面对ISO的反对意见,充分展示机器人在电力系统应用的特殊性和与通用机器人技术的差异性,论证了电力机器人作为独立技术领域的必要性与可行性。2020年11月,IEC通过正式投票,最终以高比例同意批准成立发电、输电和配电系统机器人技术委员会(IEC/TC 129)。这是我国国际标准化工作的又一重大突破,也是全球首个专门面向电力机器人领域的国际标准化技术平台。

    (三)秘书处落地中国,赢得主导权

    技术委员会获批成立只是第一步,秘书处归属更为关键。随后,韩国、俄罗斯均提出了承担秘书处的申请,与中国展开了激烈竞争。在国家标准化管理委员会、国家电网公司指导和多方协调下,2021年,IEC最终决定IEC/TC 129秘书处落地中国。

    截至目前,在由IEC/TC 129主席、秘书共同担任召集人的战略咨询组指导下,秘书处组织完成电力机器人标准体系规划,推动成立6个项目组,累计汇聚了78位国际成员,P成员国涵盖美国、德国、英国、法国、意大利、日本等重要国家;与ISO/TC 299机器人、ISO/TC 20无人机等标准组织建立联络,累计组织召开四次IEC/TC 129全体委员会议(见图7、图8),真正构建起了一个全球电力机器人领域的“标准议事厅”。第五次全体委员会议计划2026年11月下旬在德国汉堡与IEC大会同期召开。

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    图7 IEC/TC 129  第三次全体委员会 会议于英国爱丁堡 召开

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    图8 IEC/TC 129 第四次全体委员会会议于日本东京召开

    四、硕果盈枝:从规则追随者到规则制定者

    (一)多项国际标准落地,构建全球规则矩阵

    截至目前,IEC/TC 129已成功立项IEC标准6项。其中,中国专家担任召集人的IEC 63439-1-1《电力机器人术语》、IEC 63439-1-2《电力机器人技术现状及标准化路线图》已发布实施,在研输电无人机系统IEC标准也已进入委员会投票阶段;2026年,获批立项隧道巡检机器人、输电线路巡检机器人、配电站轮式升降机器人3项IEC新提案,变电站巡检机器人、变电站无人机机巢系统2项IEC技术标准提案正在立项投票中。

    (二)首份路线图发布,系统规划全球标准

    IEC TR 63439-1-2:2026《电力机器人技术现状及标准化路线图》由中国专家牵头,联合日本、意大利等国专家共同完成(见图9),系统梳理了电力机器人在发电、输电、变电、配电等全场景下的应用现状,覆盖巡检、检修、操作、应急处置等多种作业类型,对核心技术进行了全面展示,针对电力机器人典型特征和应用现状,结合新技术发展趋势,明确提出了全球电力机器人国际标准的中长期规划。

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    图9 IEC《电力机器人技术现状及标准化路线图》项目组合影

    IEC TR 63439-1-2:2026的发布,为IEC/TC 129未来标准制修订工作提供了清晰的行动指南,标志着中国在该领域从“规则执行者”转变为“规则规划者”。正如报告中所指出的,标准化路线图不仅是对现状的总结,更是对未来方向的系统性设计,涵盖共性技术、典型产品、硬件接口、软件协议、安全规范、测试方法、系统应用、人工智能等全维度。

    (三)“产品+技术+标准”成套出海,开创国际竞争新模式

    标准的最终价值在于赋能产业。依托成套标准化成果,国家电网公司自研的电力机器人不仅实现了全国覆盖,更迈出了国际化的坚实步伐。变电站巡检机器人批量应用于默拉直流海外工程,实现了设备产品与配套标准体系的同步输出,开创了国内电力机器人“产品+技术+标准”成套出海的新模式。

    在2026年世界机器人大会上,国家电网公司携架空线路除冰机器人、变电站辅助作业四足机器人、配网带电作业机器人、压接金具X射线检测机器人、绝缘子检零机器人等12项成果集中亮相,展示了面向输电、变电、配电全领域的产品矩阵。IEC TR 63439-1-2:2026《电力机器人技术现状及标准化路线图》入选中央企业机器人十大创新成果(见图10)。国务院国资委党委委员、副主任庞骁刚亲临现场调研指导(见图11),对国家电网公司在电力机器人科技创新、标准化以及推动产业发展方面做出的成效给予高度肯定。基于“产品+技术+标准”的系统性输出方案,中国电力机器人正以更高层次的国际竞争力参与全球能源装备市场竞争。

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    图10 IEC TR 63439-1-2:2026 入选央企十大创新成果

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    图11 国务院国资委党委委员、副主任庞骁刚调研指导

    五、智领未来:持续引领全球电力机器人标准进程

    (一)深化平台运营,持续输出中国方案

    站在新的历史起点上,随着新型电力系统建设不断深化以及电力机器人技术的不断成熟,电力机器人将得到越来越多的应用。下一步,国家电网公司将持续推动各国在成熟领域开展国际标准制定,在新技术方向开展标准引领;同时积极推动国内成熟技术与工程经验转化为全球通用规则。将重点推进变电站室外轮式巡检机器人、配网带电作业机器人等新标准提案的立项与编制工作,系统推进电力机器人功能性能、检测方法等标准的快速制定。

    同时,认真履行IEC/TC 129秘书处职责,进一步加强与ITU、ISO、IEEE等国际组织间的协同联动,在电力机器人安全规范、数据交互协议、具身智能应用等新兴领域提前布局标准研究,确保电力机器人标准规则在世界范围内的协调统一,为国际社会经济发展做出更多中国贡献。

    (二)培育国际人才,筑牢长效竞争根基

    国际标准的竞争,归根结底是人才的竞争。国家电网公司已构建起“前置储备、分层培育、实战历练、代际传承”的全周期国际标准化人才培育体系。通过开展国际标准化青年人才选培活动,持续深入开展标准编制、国际规则、专业外语、外交礼仪等专项培训,并推行“以战代训”的实战历练模式,通过在优势方向开展国际标准创新团队建设,系统提升整体国际标准化工作水平。先后有4名青年专家当选“中国IEC青年领袖”。

    以国家电网公司首席科学家郭锐为带头人的电力机器人国际标准化创新团队,由国网山东电力牵头,联合了中国电科院、国网电科院等领域优势单位,包括李丽、张飞、高绍楠等十几位团队成员,持续活跃在IEC、ISO、IEEE等各大国际标准组织平台。正是这批兼具技术功底、外语能力与谈判经验的复合型人才,构成了国网持续占据国际标准制高点的“核心资产”。

    (三)赋能新型电力系统,支撑能源转型大局

    展望未来,随着新型电力系统建设的深入推进,源网荷储各环节对智能化、无人化运维的需求将持续增长。电力机器人作为“机器代人”的关键载体,将在高比例新能源接入、分布式电源并网、极端天气应急等场景中发挥不可替代的作用。

    国家电网公司将以标准为引领,推动人工智能技术与电力机器人深度融合,加快具身智能大模型、多机协同、云边端协同等前沿技术的标准化进程,以“中国标准”定义全球电力机器人行业的技术演进方向。同时,持续发挥新型电力系统现代产业链链长作用,带动上下游产业协同发展,为能源电力高质量发展贡献国网力量。

    结语:以标准之力,定义未来

    从1999年启动研发,到2013年发布首项企业标准,再到2026年发布全球电力机器人标准化路线图—— 二十余年的坚守与突破,浓缩了中国电力自主创新、标准引领的壮阔征程。IEC/TC 129秘书处落户中国、首份标准化路线图由国网主导发布、多项国际标准由中国企业牵头编制……这些里程碑事件,不仅是中国在电力机器人领域国际话语权的有力佐证,更是对习近平总书记“以标准引领高质量发展”重要论述的生动实践。

    标准是世界通用语言,也是产业竞争的终极高地。国家电网公司将始终秉持“人民电业为人民”的企业宗旨,以标准为笔,以技术为墨,在全球电力机器人规则制定的版图上,持续书写中国方案、贡献中国智慧。站在2026年的坐标上回望,我们已然从规则的“追随者”成长为规则的“定义者”;展望未来,以标准之力驱动新型电力系统建设、以中国方案引领全球能源转型,国家电网人正以坚定的步伐,走在中国特色国际标准化发展道路的前列,期待为推动国际能源电力深化合作作出更大贡献。


    编辑:刘宪银 审核:张海明