民用智能电网信息交互接口分析与设计

　　3 用户信息接口支持的业务

　　居民用户智能电网信息交互接口的主要功能是为用户的能源管理系统和设备提供通信业务服务，用户设备使用这些基本的通信服务功能，可以注册到用电服务系统，得到用电服务系统的认证和授权后能够与各种运行、市场和服务程序进行信息交互，实现智能电网的互动化。

　　电力市场类业务

　　电力市场是智能电网的纽带，电网侧与用户侧在电力市场通过协商、竞价等方式就电能和其他相关产品进行交易。目前，各国都在电力市场域进行改革，旨在提高电能效率，促进智能电网发展。

　　市场交易业务是电力市场的根本业务。电网侧将用户侧实时的用电信息传输给电力市场，市场通过合理规划、竞价等方式确定能源交易价格，并将信息传回电网侧和用户侧。用电价格的传递在美国智能电网项目最先被提出，目前，国家发展和改革委员会在深圳开展输配电改革试点，将买电、卖电业务透明化，这种公开化的市场操作，加强了对电网企业成本的约束，同时激励了第三方电力企业的发展，更合适未来智能电网的发展。

　　用电服务类业务

　　随着电力市场的改革，用电服务日益重要，用电服务业务主要包括运行服务业务、需求响应业务、设备维护业务、分布式能源业务以及辅助服务业务等。

　　1）运行服务业务是电力生产部门与客户之间的特殊纽带，用户购电后，服务侧将信息传回给电网，进行电力的升压、输送、降压、稳压，最后将电能传送回用户侧。

　　2）需求响应业务是指电力用户针对市场价格信号或激励机制做出响应并改变电力消费模式的行为。用电服务商向用户提供合理的用电策略，传递需求响应和分布式能源事件信息，包括请求和响应信息等，通过调控用户的用电以保证电力系统的运行稳定和市场运行效率。

　　3）设备维护业务包括能源服务商给电网运行商或用户的电力设备提供的运维服务。

　　4）分布式能源业务主要包括传递分布式发电能力信息［包括分布式发电能力、当前和未来的状态信息。分布式发电包括旋转式存储（此种发电机可以非常快的被唤醒，典型是少于15min）和非旋转式存储（此种发电机需要15min或大于15min被唤醒）］、分布式能量存储信息（包括分布式能量存储能力、当前和未来的状态信息）、分布式热能源存储的容量和可用性。

　　5）辅助业务包括传递调频和备用等信息。辅助服务需要通过“快速需求响应”实现，即通过快速削减或增加负荷实现服务。

　　电网运行管理类业务

　　电力运行域是智能电网的枢纽，直接操作于电网侧。电力运行域主要提供以配电调度管理和电厂直供业务，例如：传递电力故障信息，通知用户一个电力故障即将到来；传递自然灾害信息，预测天气和其他信息；传递定向交互信息，解决特定设备响应问题；传递能源使用量信息，包括历史、现在和未来预测的信息；传递紧急控制命令等。

       4 用户信息交互接口设计

　　接口信息流分析

　　总体来看，目前国外智能电网研究侧重于分布式能源的接入和发电用电侧的互动，我国智能电网的研究工作侧重于大电网系统的信息获取与稳定控制，这与我国电力网络耦合性强的特点有关。作为电网企业（发电、输电、配电）首先要为用户提供能量，用户通过能量接口与电网的配电设施连接，获取电能，同时用户也可通过这个能量接口向电网提供电能，把用户分布式能源系统的电能反向输送给电网。电网企业与用户主要进行能量流的交互。而电力运行企业、电力市场、用电服务商和第三方服务商主要与用户进行信息流的传递。智能电网信息的流向见图4。

　　图4 用户与电网的信息流分析

　　以居民用户量测系统为例，量测系统主要用于测量用户使用电力的情况，每一户使用智能电网表获取用户家庭不同用电设备的用电数据，将数据上传到运行域、市场域和服务域并下载3个域回传信息，结合电网运行情况进行分析，给用户提供省电节能的建议，完成信息流双向传递。