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汉中网站建设服务,网站用户互动,佛山做外贸网站咨询,百度小说风云榜XGW-9000系列高端新能源电站边缘网关产品需求文档#xff08;PRD#xff09; 文件标识#xff1a;XGW-9000-PRD-V1.0 文件状态#xff1a;[√]草稿 [ ]正式发布 [ ]正在修改 当前版本#xff1a;V1.0 修订记录序号版本编写/修订说明修订人修订日期备注1V1.0创建PRD文档PRD文件标识XGW-9000-PRD-V1.0文件状态[√]草稿 [ ]正式发布 [ ]正在修改当前版本V1.0修订记录序号版本编写/修订说明修订人修订日期备注1V1.0创建PRD文档完成信息结构图、产品结构图、原型设计等核心模块产品部2023-2-12基于MRD转化适配研发执行需求一、文档概述1.1 文档目的本PRD是基于XGW-9000系列高端新能源电站边缘网关MRD的落地执行文档用于明确产品的功能、性能、交互等具体需求为研发、测试、设计团队提供统一的执行标准确保产品按预期实现“多协议兼容、毫秒级控制、边缘智能、安全合规”的核心目标。1.2 阅读对象研发工程师硬件/软件、测试工程师、UI/交互设计师、技术架构师文档不包含市场分析类内容聚焦产品执行层面需求。1.3 产品定位面向中国、北美、欧洲新能源电站光伏/风电/储能的高端边缘网关为电站运营商、EPC厂商、系统集成商提供“采集-计算-控制-协同”一体化解决方案兼具国密安全、分级AI算力、多主站通信能力适配国内外合规标准。二、信息结构图信息结构图用于辅助服务端/硬件研发人员明确产品数据结构仅梳理产品层面核心信息不涉及底层数据库设计XGW-9000边缘网关 ├─ 设备基础信息 │ ├─ 设备ID唯一标识 │ ├─ 硬件版本 │ ├─ 软件版本 │ ├─ 设备MAC地址 │ ├─ 设备启动时间 │ └─ 设备运行状态在线/离线/故障 ├─ 采集数据信息 │ ├─ 遥测数据 │ │ ├─ 电压数值/单位/精度 │ │ ├─ 电流数值/单位/精度 │ │ ├─ 功率数值/单位/精度 │ │ ├─ 温度数值/单位/精度 │ │ └─ 辐照度光伏场景/风速风电场景 │ ├─ 遥信数据 │ │ ├─ 开关状态通/断 │ │ ├─ 设备告警状态正常/异常 │ │ └─ 通信链路状态连接/断开 │ └─ 采集时标毫秒级 ├─ 协议适配信息 │ ├─ 协议类型IEC104/Modbus/DLT645等 │ ├─ 协议版本 │ ├─ 设备接入数量 │ └─ 协议启用状态 ├─ 边缘计算信息 │ ├─ AI算力等级2TOPS/6TOPS │ ├─ 功率预测结果数值/误差率/时间范围 │ ├─ 故障诊断信息故障类型/位置/预警等级 │ └─ 计算任务状态 ├─ 安全认证信息 │ ├─ 证书编号 │ ├─ 加密算法类型国密SM1-SM4/AES-256 │ ├─ 用户权限等级 │ └─ 操作日志操作人/时间/内容 ├─ 主站通信信息 │ ├─ 主站ID │ ├─ 通信规约类型 │ ├─ 连接状态 │ └─ 数据传输量 └─ 运维管理信息 ├─ 远程升级包版本 ├─ 故障日志时间/类型/详情 ├─ 本地存储占用率 └─ 功耗数据三、产品结构图产品结构图为产品经理梳理的功能框架用于明确产品的频道/页面/模块层级辅助研发团队理解产品整体逻辑XGW-9000边缘网关 ├─ 本地管理模块 │ ├─ 本地Web页面 │ │ ├─ 登录页用户名/密码/验证码 │ │ ├─ 设备状态页CPU/内存/存储/温度监控 │ │ ├─ 数据采集配置页协议选择/采集周期/精度设置 │ │ ├─ 控制策略配置页AGC/AVC参数/群调算法选择 │ │ ├─ 安全设置页用户权限/加密算法/证书管理 │ │ └─ 日志查询页运行日志/操作日志/故障日志 │ └─ 本地LCD界面可选 │ ├─ 实时数据展示电压/电流/功率 │ ├─ 告警信息弹窗 │ └─ 快捷操作按钮重启/恢复出厂 ├─ 设备接入模块 │ ├─ 协议解析单元50协议适配/自动识别 │ ├─ 设备台账管理设备型号/厂商/接入时间 │ ├─ 设备状态监控在线率/通信状态/健康度 │ └─ 即插即用配置SCD/ICD文件导入 ├─ 数据处理模块 │ ├─ 数据采集单元100ms周期/±0.5%精度 │ ├─ 数据预处理滤波/标度变换/越限检测 │ ├─ 边缘计算单元AI功率预测/故障诊断 │ └─ 数据存储单元128GB本地存储/7天循环 ├─ 控制调度模块 │ ├─ AGC控制单元有功功率分配/100ms响应 │ ├─ AVC控制单元无功电压调节/合格率统计 │ ├─ 群调群控单元逆变器/储能集群调度 │ └─ 本地自治单元断网预案/计划执行 ├─ 通信协同模块 │ ├─ 多主站通信单元8路/V1.0阶段 │ ├─ 无线通信单元4G/5G/WiFi/LoRa │ ├─ 云边协同单元MQTT/OPC UA协议/断点续传 │ └─ 远程运维单元OTA升级/远程调试 └─ 安全防护模块 ├─ 身份认证单元数字证书/多因素认证 ├─ 数据加密单元传输TLS1.3/存储SM4 ├─ 权限控制单元RBAC三级权限 └─ 安全审计单元日志记录/不可篡改四、原型设计界面线框图4.1 原型类型采用灰模原型V1.0阶段后续可迭代为交互原型核心展示页面布局与功能元素不涉及视觉设计4.1.1 本地Web管理-设备状态页┌─────────────────────────────────────────┐ │ 【XGW-9000管理系统】 ▶ 设备状态 │ ├─────────────────────────────────────────┤ │ 基本信息 │ │ 设备IDXGW2025001 硬件版本V1.0 │ │ 软件版本V1.0.0 启动时间2025-12-31│ │ │ │ 运行状态监控 │ │ ┌───────┐ ┌───────┐ ┌───────┐ ┌───────┐ │ │ │CPU:25%│ │内存:30%│ │存储:20%│ │温度:40℃│ │ │ └───────┘ └───────┘ └───────┘ └───────┘ │ │ │ │ 通信链路状态 │ │ 主站1国网已连接 主站2南网未配置│ │ 4G链路已连接 WiFi链路未启用 │ └─────────────────────────────────────────┘4.1.2 数据采集配置页┌─────────────────────────────────────────┐ │ 【XGW-9000管理系统】 ▶ 采集配置 │ ├─────────────────────────────────────────┤ │ 协议选择□IEC104 □ModbusTCP □DLT645 □OPCUA│ │ 可多选选中后展开对应配置项 │ │ │ │ ModbusTCP配置 │ │ 从站地址______ 采集周期□100ms □500ms│ │ 采集点位电压[0001] 电流[0002] 功率[0003]│ │ 精度设置±0.5% 数据上传策略增量/全量 │ │ │ │ 【保存配置】 【测试连接】 【恢复默认】 │ └─────────────────────────────────────────┘4.2 硬件原型核心模块硬件原型聚焦核心接口与组件布局不涉及PCB细节核心处理器瑞芯微RK3588四核ARM6TOPS NPU接口区6路网口4个千兆、8路串口RS232/485自适应、2路CAN口、USB3.0×2、SIM卡槽4G/5G安全组件华大HDU9701加密芯片国密算法电源区双电源输入AC85-265V/DC24V、功耗≤15W五、用例模型采用简化用例模型通过用例图用例描述明确核心功能场景不使用复杂UML规范5.1 核心用例图┌─────────────────────────────┐ │ XGW-9000 │ │ ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ │ │ 协议适配 │ │ 数据采集 │ │ │ └─────────┘ └─────────┘ │ │ ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ │ │ 边缘AI │ │AGC控制 │ │ │ └─────────┘ └─────────┘ │ │ ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ │ │安全认证 │ │远程运维 │ │ │ └─────────┘ └─────────┘ │ └─────────────────────────────┘ ▲ ▲ ▲ │ │ │ ┌────┴───┐ ┌──┴────┐ ┌──┴────┐ │ 运维人员│ │电网主站│ │云端平台│ └────────┘ └───────┘ └───────┘5.2 关键用例描述用例1AGC指令响应项目内容用例名称AGC有功功率调节行为角色电网主站触发方、XGW-9000执行方、逆变器/储能受控设备简要说明网关接收电网AGC指令在边缘侧完成功率分配并下发至受控设备同步反馈执行结果前置条件网关与主站/受控设备通信正常AGC控制策略已配置后置条件受控设备功率调整至指令值网关记录操作日志并上报主站用例2边缘AI功率预测项目内容用例名称光伏发电功率短期预测行为角色XGW-9000自主执行、云端平台接收结果简要说明网关基于本地采集的历史发电数据/辐照度数据通过AI模型预测未来15分钟-4小时功率前置条件AI算力模块已启用历史数据存储≥3天预测模型已加载后置条件生成预测报告数值误差率本地存储并同步至云端六、功能流程图6.1 AGC控制核心流程开始 ├─ 电网主站下发AGC指令目标功率 ├─ 网关解析指令并校验合法性 │ ├─ 合法进入功率分配环节 │ └─ 不合法反馈指令错误流程终止 ├─ 调用群调算法最少停机策略 ├─ 向逆变器/储能集群下发子指令 ├─ 采集受控设备实时功率 │ ├─ 功率达标记录结果并上报主站 │ └─ 未达标重新下发指令最多重试3次 └─ 流程结束6.2 协议适配流程开始 ├─ 接入新设备逆变器/电表等 ├─ 网关自动扫描设备协议类型 │ ├─ 识别成功加载对应协议解析库 │ └─ 识别失败触发手动协议配置流程 ├─ 建立通信链路并测试连通性 │ ├─ 连通成功开始数据采集 │ └─ 连通失败生成通信故障日志告警提醒 └─ 流程结束6.3 安全认证流程开始 ├─ 用户发起本地/Web登录请求 ├─ 网关校验账号密码 │ ├─ 校验通过验证用户权限等级进入对应功能页 │ └─ 校验失败锁定账号连续3次错误流程终止 ├─ 执行敏感操作如修改控制参数 ├─ 触发二次认证硬件加密狗/动态口令 │ ├─ 认证通过执行操作并记录日志 │ └─ 认证失败操作驳回 └─ 流程结束七、功能需求详情按产品结构图的模块划分明确各功能的具体需求仅描述“做什么”不涉及“怎么做”的技术实现7.1 设备接入模块协议兼容支持IEC104/101、Modbus RTU/TCP、DLT645、OPC UA、MQTT等50协议协议库可通过OTA更新支持协议自动识别。设备接入规模单网关最多接入200个设备节点支持光伏逆变器、储能BMS、汇流箱、智能电表等类型支持SCD/ICD文件零配置接入。状态监控实时展示设备在线率精度≥99%、通信丢包率设备异常时触发本地云端双告警。7.2 数据处理模块采集精度电压/电流精度±0.5%满量程功率精度±1.0%模拟量采样率40sps采集周期≤100ms时标精度毫秒级。边缘计算V1.0阶段启用2TOPS NPU算力实现光伏发电功率预测误差率≤10%、设备超温/过压告警V1.1阶段升级至6TOPS算力支持故障诊断准确率≥98%。数据存储128GB本地存储支持7天历史数据循环存储支持按时间/设备类型查询支持U盘一键导出。7.3 控制调度模块AGC/AVC控制AGC指令响应时间≤100ms功率调节步长0.1-1MW可配置AVC维持并网点电压在±5%额定值电压合格率≥99.5%。本地自治断网时自动切换至本地模式按日前计划执行功率输出联网后自动同步数据至云端保障并网稳定。多主站通信V1.0阶段支持8路主站并发通信V1.1阶段扩展至32路支持国网/南网双对接数据传输中断时自动重连。7.4 安全防护模块国密加密集成华大HDU9701芯片支持SM1-SM4国密算法通信采用TLS1.3加密存储采用SM4/AES-256加密。权限控制基于RBAC模型分为管理员/运维员/访客三级权限敏感操作需二次认证操作日志存储≥6个月且不可篡改。合规适配满足等保三级、电力14号令支持北美NERC CIP、欧洲NIS2基础合规要求证书支持在线更新。八、非功能需求8.1 性能需求硬件性能四核ARM Cortex-A55主频≥1.5GHz、8GB DDR4内存、128GB eMMC存储、6TOPS NPU算力。实时性遥控命令执行时间≤1sAGC响应时间≤100ms协议解析延迟≤50ms。可靠性MTBF≥20000小时V1.0V1.1升级至≥30000小时系统可用性≥99.9%支持双电源冗余。环境适应性工作温度-40℃~85℃防护等级IP65抗静电接触±8kV/空气±15kV、抗浪涌共模±4kV。8.2 兼容性需求硬件兼容支持扩展5G模块、加密狗、SD存储卡接口支持热插拔无驱动冲突。软件兼容兼容Linux 5.4内核支持Docker容器化部署可运行第三方AI模型/控制算法。平台兼容支持对接华为云、阿里云、国网新能源云等主流平台API接口符合RESTful规范。九、全局说明9.1 状态维持与恢复当设备异常断电/重启时需维持断电前的采集配置、控制策略、通信参数重启后自动恢复运行状态历史数据不丢失。9.2 低功耗模式夜间电站低负荷时段网关自动切换至低功耗模式功耗≤5W不影响核心采集/通信功能支持手动唤醒。9.3 日志管理日志分为运行日志/操作日志/故障日志三类采用循环存储过期日志自动清理支持远程召唤与本地导出日志格式为JSON。十、验收标准功能验收50协议适配成功率≥95%AGC响应时间≤100ms边缘功率预测误差≤10%多主站通信无数据丢失。性能验收MTBF≥20000小时极端温度-40℃/85℃下稳定运行72小时无故障安全合规通过等保三级测评。兼容性验收与华为/阳光电源等5家主流逆变器联调成功率100%支持国网/南网主站对接。