开放式自动需求响应规约适配器标准化进展

鉴于电网侧标准与智能电网用户接口标准在多方面的差异性,为了兼容基于公共信息模型CIM的全新国际标准与工业界已实际应用的OpenADR标准,进而实现电网侧与用户侧的互操作,IEC PC118第二工作组WG2开展了构建电网运行系统与用户设施管理控制系统间适配器的工作。文章首先介绍了IEC PC118在相关领域的工作进展,由此阐明适配器构建的前因后果;然后结合适配器的需求分析设计适配器国际标准架构;最后基于适配器的定位及功能分析、部署方式研究、构建过程给出OpenADR规约适配器标准研发的整体技术路线,用于指导电网侧标准与用户侧标准的有效连接与转换。     

智能电网用户侧接口用例分析

制定智能电网标准是实现电网领域信息互操作的关键,用例收集和用例分析在标准开发过程起到至关重要的作用。提出中国智能电网用户侧接口的用例分类方法,并与美国的用例分类方法作对比分析;描述用例建模的过程,并使用用例分析方法,对负荷管理类中的遥控和本地控制用户负荷这一典型业务进行了用例描述。     

智能电网用户接口标准支撑技术研究

智能电网用户接口是电网与用户信息交互的逻辑节点。为规范智能电网用户接口,首先对国内外标准的进展和应用现状进行梳理。采用国外的先进理念、方法和工具,结合国内智能电网用户领域的标准化需求,对智能电网用户接口涉及的标准支撑技术进行研究,描述智能电网用户接口概念模型,开展典型业务的场景描述和用例分析,构建信息交互架构,提出信息模型建模的原则和方法,最后对标准支撑技术的应用进行总结。     

需求响应业务系统数据分析模型及应用

结合国内智能电网用户接口标准化现状,分析了用电侧的数据标准体系。在IEC PC 118的基础上扩展了支撑需求响应(demand response,DR)业务的信息交换接口及信息模型,以支撑DR执行效果的大数据评估方法的实现。从行业类属维度、时间维度、响应维度等方面分析了DR业务动态运行指标,通过在传统的数据关联分析方法中引入知识挖掘(knowledge discovery in database,KDD),构建了不同置信区间下的弱关联分析,为了降低系统的计算开销,在分析过程中采用剪枝技术以提高运算性能。最后,结合典型用能企业的负荷模型,对所提出的方法进行了验证,并实现了DR系统执行效果的潜在关键性因素分析,为未来智能电网用户侧能源管理、配网调度、第三方能源聚合商管理提供必要的技术支撑。     

IEEE P2030储能系统接入电网的互操作架构标准研究

对IEEE P2030系列标准中储能系统接入电网的互操作架构进行了介绍。阐述了IEEE P2030系列标准中储能系统与电力系统互操作（PS-IAP）、通信技术互操作（CT-IAP）和信息技术互操作（IT-IAP）的相关模型和信息,为国内储能系统与智能电网的建设提供参考和借鉴。     

考虑IEC标准的用户侧电力物联网体系架构研究

用户侧的负荷设备及负荷管理系统如何接入到泛在电力物联网（ Internet of Things， IoT)平台是当前电力物联网建设亟需解决的问题之一。文章在分析用户侧负荷设备物联网系统、抄表系统的组成架构基础上，参照国际电工委员会等标准组织发布的智能电网标准及物联网标准，提出了用户侧电力物联网的体系架构，该架构支持用户侧负荷聚合系统、用户能源管理系统及用户负荷自动控制系统与泛在电力物联网的融合，并以需求响应业务为例介绍了电网互动业务在用户侧电力物联网环境中的执行过程。文章同时提出了用户侧物联网信息交换接口的标准化需求，以满足电网运行及需求侧管理过程中信息交换的需要。     

智能电网需求侧用户参与度研究模型

为充分挖掘智能电网需求侧与用户参与度的响应能力,探究电网需求侧的用电负荷影响,建立了智能电网需求侧用户参与度研究模型。采用聚类算法在噪声、模糊数据中提取特征数据,并对其进行归一化处理。根据智能电网的调配用电需求量,构建收益函数模型;将用户群体划分结果与博弈论相结合,建立不同类型用户博弈论模型,并组建电网需求侧用户参与度研究模型,定义电价收益、价格响应、智能调配用电时间等参数,为智能电网参与市场环境下的用户参与度调控提供了模型支持。以河北电网为测试对象进行测试,结果表明：随着时间的增加以及电价的降低,用户参与比例为89%,用户满意度均值为90%。智能电网需求侧的响应特性受用户参与度的影响,所提模型可以准确完成智能电网需求侧下的用户参与度计算,确保电网需求侧电力市场的供需平衡。     

全国智能电网用户接口标准化技术委员会成立大会在京召开

正2014年8月6日,全国智能电网用户接口标准化技术委员会(SAC/TC549)成立大会在京召开。会议审议通过了标委会章程、秘书处工作细则、智能电网用户接口标准框架体系及本届标委会标准制修订计划、工作计划。会议同期举办智能电网用户接口标准化专题报告会,6位委员分别从标准体系建设、系统研发、试点工程实施等方面介绍了各自专业领域的研究成果及工程实践情况。全国智能电网用户接口标准化技术委员会编号为SAC/TC549,英文名称为National Technical Committee 549     

CIM/CIS互操作细则在多级电网调度中的应用

IEC 61970/IEC 61968系列标准的制定为电网调度自动化系统之间的互操作提供了标准。给出了基于IEC 61970/IEC 61968制定的公共信息模型（CIM）/组件接口规范（CIS）互操作细则,包括明确规定系统间交换涉及的模式、使用的接口方法和涵盖图元细化定义的图形交换规范,以及基于互操作细则的调度自动化模型互导、拆分和合并。细则的定义消除了标准应用的理解偏差,其有效实施对电网调度自动化系统的建设、维护和升级,以及各级电网调度自动化系统模型共享、信息共用起到促进作用。     

基于CIM/XML电网模型标准的数据检测平台的设计

针对电网各个应用系统的数据模型、应用接口和开发平台不相同,及自身的CIM模型是否为标准的公共信息模型不确定,出现电网各应用系统之间的互操作困难等问题,研究基于CIM/XML模型标准的数据检测平台.该平台以电网数据统一标准公共信息模型（CIM）为基础,依据IEC61970/IEC61968标准,采用资源描述框架（RDF）数据结构对CIM文件进行数据挖掘,并通过XML文件将CIM文件完整表达,解析电网CIM/XML模型文件.通过解析电网不同系统之间的CIM/XML模型,能对输入的CIM模型数据流进行有效检测,以此判别各系统之间是否符合电网的统一标准,是否能够顺利进行互操作,有助于规范各厂家的编程,以适应南网信息集成和大统一的趋势,便于电网各个系统之间实现无障碍互操作.     

基于SEP2规范的用户侧能源管理系统的研究与应用

用户侧能源管理系统是实现智能电网用户端节能减排、高效用能的重要环节。研究具有先进性、规范性、通用性的智能能源系统架构及相关标准具有重要的现实意义。ZigBee Smart Energy Profile 2.0(SEP2)规范是美国国家标准技术研究院(NIST)正式公布智能电网标准化框架的核心标准之一,该标准具有先进的设计理念和完善的架构体系。通过对SEP2规范体系的深入剖析以及对基于SEP2的智能能源管理系统应用实例的研究,详细分析了SEP2规范在实际应用中的关键技术及应用要点。     

智能电网用户接口信息模型的研究

智能电网是电气物理系统与信息网络技术深度融合的庞大新一代电力系统,为实现电网与用户的信息交换,需要制定统一的信息接口标准,即构建智能电网用户接口信息模型。文章通过对智能电网用户接口相关业务应用需求的分析,研究了智能电网用户接口中的典型场景与用例分析方法,采用UML建模语言以EA软件为工具,最终完成智能电网用户接口信息模型的构建,为智能电网用户接口相关标准的制定提供技术支撑。     

智能电网下计及用户侧效益最优的负荷调控方法

智能电网中,为调控电网峰谷期间的用电量,提高负荷用户效益,提出了一种基于博弈论的负荷调控方法。以用户侧与电网侧为博弈主体分别构建负荷模型、负荷效益模型及电网侧效益模型。设计了基于博弈机制的电价调控策略,通过多轮动态调整博弈双方的收益,协调用户侧与电网侧之间的不平衡关系。在负荷与电价的双重约束下,通过CPLEX求解器计算负荷用户收益结果与电网负荷调控结果。算例表明,相同数据条件下,与改进粒子群算法相比,所提调控方法的负荷侧支出减少了0.95%,网侧支出减少了6.14%。验证了该方法可在有效调控电网峰谷期间负荷的同时,保证用户侧效益最优。     

美国NIST互操作性智能电网框架分析与启示

智能电网发展至今,各国根据本国能源特点建立了不同的智能电网技术标准,较好地发展了适合于本国的智能电网。近年来泛在电力物联网的建设逐步成为我国电网智能化发展的新战略,美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)公布的互操作智能电网技术框架以及智能电网网络安全标准体系对我国泛在电力物联网建设具有一定借鉴意义。分别从技术框架构成、网络安全策略角度分析了美国NIST公布的互操作智能电网技术框架以及智能电网网络安全标准体系。通过研究美国NIST互操作性智能电网技术框架及网络安全标准,分析智能电网中互操作性的设计方案,并总结美国智能电网技术对我国新阶段泛在电力物联网建设的启示。     

电网友好型家庭用电管理系统优化与控制的研究

电网友好型智能家庭用电不仅要考虑居民需求,而且要满足电网的可靠稳定运行,把电网侧与用户侧紧密地联系在一起,营造一个协调的用电环境。通过分析构建一种用于优化家庭电器的智能用电管理系统,阐述了此系统的各部分组成以及对电网所起到的积极作用。以电网和储能电池为供电电源,以尽可能减少电费支出和对电网削峰填谷起到积极作用为目的,基于峰谷分时电价和用户用电特性建立实时的优化控制模型,并以上海居民为例进行计算分析,得到了比较满意的结果。     

电动汽车充换电设施信息互操作技术研究

为了促进不同厂家间电动汽车充换电设施的交互,需开展电动汽车充换电设施的信息互操作研究,首先介绍了一致性和互操作的概念,分析了一致性测试和互操作测试的必要性和测试方法、测试平台、测试原则以及在电力行业尤其是智能电网领域的应用。电动汽车充换电服务网络作为智能电网的重要组成部分,在近年得到大力发展,对信息互操作的研究可有效推动其标准化和规范化发展,通过一种充换电服务网络互操作框架的提出,为后续的实用化研究提供参考。     

动力电池系统V2G应用模型设计

根据IEC 61850智能电网国际标准,将电动汽车作为智能电网的一个智能电子设备,从电网侧分析了电动汽车动力电池系统的功能层次结构,采用IEC 61850标准中的面向对象的模型设计方法,将系统功能分解为逻辑节点,将系统特性量化抽象为数据和数据属性,完成了与智能电网互联互通的电动汽车动力电池系统模型的设计。     

电力需求响应技术标准与IEC PC118

电力需求响应(DR)是需求侧管理重要的技术手段和方法,也是智能电网重要的跨域互动业务之一。通过电价和激励等政策,依托自动化系统和设备,使DR利益相关方实现信息互操作,满足DR业务需要。为了规范DR的业务、功能、信息、通信和服务等要求,确保不同供应商的设备之间能够实现互联互通,制定统一的技术标准就成为DR项目实施的关键。     

智能用电背景下考虑用户满意度的居民需求侧响应调控策略

需求侧响应(demand response,DR)资源是未来能源电力系统中重要的可调控资源。在能源互联网以及智能电网背景下,通过智能能量管理系统(smart energy management system,SEMS)合理地调控用户侧的需求侧响应资源,是实现供需双侧互动以及电力系统协同互联的重要手段。首先,基于SEMS系统架构,对用户用电设备进行分类建模,在考虑用户用电满意度的条件下,以用户用电成本以及系统负荷波动最小为目标,构建两阶段的用户需求侧响应资源调控策略模型;其次,通过分布式的需求侧响应资源调控机制对用户用电行为进行优化,最大程度上保护用户的用电信息隐私;最后,进行算例仿真,在实时电价条件下,分析上述需求侧响应调控策略对用户用电行为的影响,结果表明上述两阶段的需求侧资源调控模型能够进一步优化用户的用电行为。     

浅谈无线传感器网络在智能电网用户侧管理中的应用

随着我国建设智能电网目标的提出,智能电网用户侧管理成为人们的研究重点,本文在研究了无线传感器网络、宽带无线接入网络以及用户侧管理等相关知识的基础上,提出了无线传感器网络在智能电网用户侧管理中的应用方案,该方案以无线传感器网络为基础,并将电网的智能电表系统设备及其运行信息集成一体,对用户侧用电信息和设备运行状态进行安全监控与计量,并使用户与电力企业进行智能交互,具有很好的应用前景和推广价值。