民用智能電網信息交互接口分析與設計
智能電網對用戶側和電網之間的信息通信技術提出了較高的要求,需要雙方在沒有人工操作的情況下完成各種程序的自動交互,因此一個統一的信息通信接口至關重要。
本文總結了各個標準制定組織在智能電網用戶接口架構上進行的工作。借鑒NIST、IEEE和IEC等標準組織的智能電網規范,提出了一種基于SGAM模型的智能電網用戶接口的設計思想。重點研究用戶側中居民用戶與電網側的信息交互,針對設計方案的通信架構和數據模型這2項關鍵技術進行了研究并制定了設計方案。
1 智能電網的用戶域范圍
IEC智能電網路線圖1.21版提出的智能電網概念模型,見圖1。智能電網由8個部分組成,即發電域(bulk generation)、輸電域(transmission)、配電域(distribution)、市場域(markets)、運行域(operations)、服務提供商域(service provider)、用戶域(customer)和分布式能源(DER)。圖1中,實線代表信息流交互,虛線代表能量流交互。
如圖1和圖2所示,在智能電網概念模型中,用戶域與市場域、運行域、服務提供商域和配電域進行信息流交互,居民用戶智能電網信息交互接口用于支持用戶域實體(如家庭能源管理系統、用戶負荷、用戶儲能或分布式電源)與電網側的各信息處理和運行控制系統之間的安全通信。
居民用戶智能電網信息交互接口是智能電網領域中為居民用戶系統和用戶設備提供通信服務的實體,通過直接或間接調用通信網絡提供的信息交互功能,實現居民用戶應用進程與智能電網其他相關系統之間的通信,旨在促進智能電網的互操作。
圖1 智能電網概念模型
圖2 智能電網居民用戶信息交互接口
2 居民用戶信息交互架構分析
如圖3所示,居民用戶智能電網信息交互接口連接3個域,即市場域、服務域和運行域。
電力的運行域在智能電網的領域中不僅要控制電網實施保障電力供應,還要管理用戶的電力設施,包括用戶能源管理系統、用戶負荷設施、用戶儲能和分布式能源系統進行合理用電和安全用電。
用電服務域包括用電服務商域和第三方服務商域。用電服務商域包括計費系統、用戶管理系統、緊急服務系統、樓宇管理系統、安全管理系統、需求響應服務系統、售電市場管理系統等多種服務系統。第三方服務商域包括用戶的輔助系統,例如:電能管理服務系統、輔助服務系統、電力市場管理系統、需求響應用戶系統、用戶聚合服務系統、安全管理系統等。用電服務商提供支持電力系統、配電和用戶之間業務流程的服務。這些業務流程不僅包括傳統的公用服務事業,如計費、用戶賬戶管理等,還包括擴充的用戶服務,如能源使用管理、家庭能源發電等。
電力市場域通過電力企業間的信息交互,對電力業務數據、電能質量、電能電量平衡等進行管控,為用戶提供交易管理、計劃管理、結算管理、合同管理及市場成員管理等電力市場信息,指導用戶的電力消費,最終平衡供需關系。
圖3 居民用戶信息交互系統架構
責任編輯:電朵云