IEC 63380-12025 p将充电站连接到本地能源管理系统的标准接口 第1部分一般要求、用例和摘要消息p标准立项发展报告

将充电站连接到本地能源管理系统的标准接口第1部分：一般要求、用例和摘要消息标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:StandardInterfaceforConnectingChargingStationstoLocalEnergyManagementSystems-Part1:GeneralRequirements,UseCasesandAbstractMessages摘要随着全球电动汽车产业的迅猛发展，充电基础设施与能源管理系统之间的协同互动已成为构建新型电力系统的关键环节。充电站作为分布式能源终端的重要组成，其与本地能源管理系统（LEMS）之间的标准化接口缺失问题日益凸显，严重制约了车网互动（V2G）、需求响应及可再生能源消纳等核心功能的规模化应用。在此背景下，国际电工委员会（IEC）于2025年4月正式发布IEC63380-1:2025标准，该标准作为系列标准的第1部分，系统定义了充电站与本地能源管理系统之间的标准接口框架，涵盖一般要求、典型用例及抽象消息协议。本标准基于IEC62325、IEC61850及ISO/IEC15118等既有国际标准体系，采用信息模型驱动的方法论，构建了面向能源管理场景的语义互操作机制。标准确立了包括连接建立、状态监测、功率调度、应急响应及结算计量在内的五类核心用例，并定义了标准化的抽象消息格式，支持不同厂商设备间的即插即用互联互通。本报告的编写旨在全面梳理该标准的立项背景、技术架构、核心内容及应用价值，为国内充电基础设施标准化建设、能源管理系统开发及相关政策制定提供参考。关键词：充电站接口；本地能源管理系统；标准化；车网互动；抽象消息；互操作性；国际电工委员会Keywords:ChargingStationInterface;LocalEnergyManagementSystem;Standardization;Vehicle-to-Grid;AbstractMessages;Interoperability;IEC1.引言1.1研究背景全球能源转型与交通电动化正在形成深刻的历史性交汇。根据国际能源署（IEA）发布的《GlobalEVOutlook2025》数据，2024年全球电动汽车保有量已突破4000万辆，年增长率超过35%。中国作为全球最大的电动汽车市场，截至2024年底新能源汽车保有量已达3140万辆，占全球总量的半数以上。电动汽车的大规模普及在带来交通领域减碳效益的同时，也对电力系统的安全稳定运行提出了全新挑战——大规模、无序充电负荷的接入将可能导致配电网过载、电压越限等系列问题。与此同时，分布式可再生能源的快速发展进一步加剧了电力系统的供需平衡压力。据国家能源局统计，2024年我国分布式光伏新增装机容量达88GW，累计装机突破370GW。风能、太阳能等间歇性可再生能源的大规模并网，使得电力系统对灵活性资源的需求急剧上升。在此背景下，电动汽车作为一种具备双向充放电能力的分布式储能资源，其与能源管理系统之间的高效协同，被视为提升电力系统灵活性的关键路径。然而，充电站与能源管理系统之间的数据交互长期缺乏统一的国际标准。不同制造商生产的充电桩、能量管理控制器及聚合商平台之间，在通信协议、数据模型及交互流程方面存在显著的异构性问题。这种碎片化的技术格局不仅推高了系统集成成本，也阻碍了车网互动（V2G）、需求响应、虚拟电厂等新兴商业模式的大规模推广。1.2标准立项的必要性针对上述行业痛点，国际电工委员会（IEC）通过其标准化管理局（SMB）设立的第69技术委员会（TC69，负责电动汽车与充电系统标准化）启动了IEC63380系列标准编制工作。《将充电站连接到本地能源管理系统的标准接口第1部分：一般要求、用例和摘要消息》（IEC63380-1:2025）作为该系列的首个部分，于2025年4月17日正式发布。该标准的立项具有三重战略意义：其一，从技术层面，填补了充电站与本地能源管理系统之间标准化接口的国际空白，为电力系统与交通系统两大基础设施体系的深度融合奠定了互联互通基础；其二，从产业层面，通过建立统一的信息交互规范，可显著降低充电基础设施的系统集成成本，促进设备制造商、能源服务商及聚合运营商等产业链各环节的协同发展；其三，从政策层面，为各国制定充电基础设施互联互通政策法规及车网互动激励机制，提供了权威的技术依据和标准支撑。2.标准概述2.1标准基本信息IEC63380-1:2025《将充电站连接到本地能源管理系统的标准接口第1部分：一般要求、用例和摘要消息》由国际电工委员会（IEC）第69技术委员会（TC69）归口管理，标准状态为现行（Active），正式发布日期为2025年4月17日。标准语言版本为英语和法语双语，采用电子版加密PDF格式发行。该标准属于IEC63380系列标准的第1部分，后续部分将分别对应用层协议映射、通信技术适配及一致性测试等内容做出进一步规定。标准全文通过IECWebstore提供电子版下载，售价为3846元人民币（约合530瑞士法郎），配套数字版权保护措施确保出版物的知识产权安全。2.2适用范围本标准适用于以下充电场景：私人充电设施（住宅及小区停车场）、半公共充电设施（商业楼宇、酒店及公共停车场）以及公共充电站中，充电站与本地能源管理系统之间的数据交互。标准覆盖了交流充电（ACCharging）与直流充电（DCCharging）两种充电模式，同时考虑双向充放电（V2G/V2H/V2B）场景下的能源管理需求。充电站与上层系统（如电网调度系统、充电服务运营平台）之间的信息交互不在本标准的范围之内。2.3相关引用标准IEC63380-1:2025在编制过程中充分继承和引用了多个现行国际标准，形成了层次分明的标准技术体系。其核心引用标准包括：-IEC61850系列（电力自动化通信网络和系统）：为变电站自动化领域提供数据模型和通信服务，为充电站能源管理场景中的电力系统语义提供了基准。-IEC62325系列（能源市场通信框架）：定义了能源市场参与者之间的信息交换模型，覆盖了市场运营、交易结算及系统运行等核心流程，为充电站参与需求响应和辅助服务市场提供了通信基础。-ISO/IEC15118系列（车辆到电网通信接口）：专门定义了电动汽车与充电基础设施之间的通信协议，涵盖了充电会话管理、双向功率传输及智能充电协商等关键应用场景。-IEC63110系列（电动汽车充换电基础设施管理协议）：定义了充电基础设施管理的通用协议框架。-IEC62939系列（智能电网用户侧接口）等配套标准：为智能电网用户侧设备的标准化接口提供了方法论和架构参考。这些标准的引用确保了IEC63380-1在信息模型、通信协议和服务接口等维度与既有国际标准体系的兼容性和一致性。3.标准技术内容3.1标准化方法论IEC63380-1:2025采用用例驱动（Use-CaseDriven）与信息模型驱动（InformationModel-Driven）相结合的双重方法论。该方法的核心理念是：首先通过系统化的用例分析明确充电站与本地能源管理系统之间的业务需求与交互流程，继而基于业务需求推导信息交换需求，最终生成标准化的信息模型与抽象消息格式。这种"从业务到技术"的自顶向下设计路径，与IEC62559（用例方法论标准）和IEC62325所倡导的架构方法保持一致性。其显著优势在于：其一，确保标准化的技术方案能够忠实映射实际业务诉求，避免偏离应用场景的"技术空转"；其二，通过将技术实现细节与语义定义分离，使得标准具有良好的技术中立性，能适应不同通信技术和硬件平台的持续演进；其三，为后续标准的扩展和系列化发展提供了清晰且可复用的增量式演进框架。3.2架构框架本标准定义了充电站与本地能源管理系统之间的标准化接口逻辑架构，基于面向服务的架构（SOA）理念，将交互功能划分为三个层次：-应用层：承载业务逻辑，处理充电调度、功率分配、需求响应等核心功能，通过标准化用例和服务接口与外部交互。-信息层：定义信息模型和抽象消息，实现语义互操作性，确保不同厂商设备之间能够准确理解交换的业务数据。-通信层：适配底层通信技术（如有线以太网、Wi-Fi、蜂窝网络、PLC等），通过标准化的映射机制实现抽象消息在具体传输协议上的可靠承载。上述分层架构明确了不同功能域的边界和耦合关系，类似IEC61850中的分层通信架构理念，既保证了功能的模块化和可替换性，也允许不同层独立演进和灵活升级，最大程度保障了标准的长周期适用性。3.3核心用例定义标准系统化定义了充电站与本地能源管理系统交互的五类核心用例（UseCases），每类用例均包含详细的时序流程、触发条件、前置条件、后置条件及异常处理机制：|用例类别|核心场景|主要功能||---------|---------|---------||UC-1连接建立与管理|充电站首次接入LEMS及日常通信会话维护|设备注册、连接认证、能力协商、心跳保活、参数同步||UC-2状态监测与信息上报|LEMS实时掌握充电站运行态势|充电桩状态、可用功率、故障告警、电量计量数据周期性采集||UC-3功率调度与负荷管理|LEMS对充电站下发功率调节指令，实现有序充电和削峰填谷|功率上限设定、充电启停控制、优先级管理、动态功率再分配||UC-4需求响应与紧急控制|电网侧出现供需失衡或紧急情况时的快速联动|阶梯式削减指令、紧急停机命令、恢复供电指令、多级响应机制||UC-5结算计量与数据交换|充电站与LEMS之间的交易相关数据交互|电量计量值、计费信息、交易记录同步、结算数据核对|在上述用例中，标准特别对双向充放电（V2G）场景下的功率反向传输流程、安全保护机制及计量方式进行了较为详细的规定。用例定义过程充分与ISO/IEC15118-2中定义的充电会话管理机制保持兼容，确保充电站设备在不对现有通信栈进行根本性改动的前提下，即可实现与LEMS之间的能源管理功能扩展。3.4抽象消息规范抽象消息（AbstractMessages）是IEC63380-1:2025的核心技术产出之一。标准将充电站与LEMS之间的每一次信息交互均抽象为一种标准化的消息类型，每个消息由消息头和消息体两部分构成：消息头包含消息标识符（MessageID）、消息类型（MessageType）、时间戳（Timestamp）、发送方标识（SenderID）、接收方标识（ReceiverID）及消息优先级等通用属性，确保消息的可追溯性和可路由性。消息体依据具体业务场景定义信息内容，采用面向对象的数据结构描述，包含标准化的信息元素（InformationElements）、数据类型及其取值范围。例如，功率调度类消息中包含"功率设定值（PowerSetpoint）"信息元素，其数据类型为浮点数（Float），单位为千瓦（kW），取值范围及精度在标准中予以明确。标准采用类似ASN.1（AbstractSyntaxNotationOne）的抽象语法描述方式，以XMLSchema和JSONSchema两种形式同步给出消息的结构化定义。这种双格式输出策略既考虑了能源管理领域传统系统对XML的兼容需求，也兼顾了现代物联网和云平台技术栈对JSON轻量化数据格式的偏好，在实用性和前瞻性之间取得了合理平衡。3.5一般性要求标准设定了以下关键一般性要求：-接口开放性与中立性：接口定义不依赖特定厂商技术，兼容多种通信协议承载方式，支持异构设备与系统的即插即用接入。-扩展性：设计上预留扩展空间，支持新增业务场景和功能的便捷扩展，适应车网互动技术和市场模式的持续演进。-安全性：规定接口访问的身份认证、数据加密传输、完整性校验及防重放攻击等多层次安全机制，确保电力系统与充电设施交互的数据安全。-可靠性：规定通信超时重传、故障检测、断线重连及数据缓存等可靠性保障机制，确保关键指令（如紧急停机）的高可靠投递。-服务质量：针对不同优先级业务（如紧急控制指令、周期性状态数据），设定差异化的服务质量（QoS）要求。4.标准应用分析4.1潜在应用场景-居民小区智能有序充电：在家庭或住宅小区场景中，LEMS根据电网负荷、电价信号及变压器容量约束条件，对多个私人充电桩进行智能功率分配，实现"一桩多车"、"低谷充电"等有序充电策略，避免配电变压器过载并降低用户充电成本。-商业楼宇光储充一体化：在商业楼宇、工业园区等场景中，LEMS协调屋顶光伏、储能系统与充电站之间的能量流动，在提升光伏自发自用比例的同时，对充电负荷进行动态功率调制，实现楼宇级能源最优调度。-电网辅助服务与需求响应：充电站作为分布式灵活性资源参与电网需求响应和辅助服务市场，在电网供需紧张时快速削减充电功率或向电网反向送电（V2G），获取辅助服务收益。-虚拟电厂聚合调度：能源服务商通过LEMS聚合管理分散部署的多个充电站，参与虚拟电厂（VPP）调度运行，向电网提供调频、调峰等灵活性服务。4.2产业价值和经济社会效益IEC63380-1:2025的发布实施，对充电基础设施行业和电力能源行业将产生深远影响：从产业维度来看，该标准的实施将有效解决充电设备制造商、能源管理服务商和充电运营平台之间长期存在的协议碎片化和系统孤岛化问题。标准化的接口定义降低了系统集成的技术门槛和工程成本，缩短了产品开发和部署周期，营造了更加开放、公平、充分竞争的市场环境，促进产业链上下游的协作创新。对于充电桩制造商而言，标准接口意味着一次开发、多场景适配；对于LEMS开发商而言，标准降低了对接多品牌充电桩的适配工作量，有效缩短了项目交付周期。从系统维度来看，标准化的接口为充电基础设施规模化参与电力系统运行调度提供了技术基础。通过有序充电和V2G功能，电动汽车将由单纯的电力消费终端转变为可调可控的灵活性资源，预计可有效缓解电网峰谷差压力、提升可再生能源消纳水平，创造可观的经济效益和环境效益。根据相关研究机构的测算，在全球范围内推广充电站标准化能源管理接口后，仅需求响应和有序充电两项功能即可带来每年数十亿美元的电网投资节约。4.3国际影响与国内应用前景IEC63380-1:2025作为充电基础设施与能源管理系统互联互通领域的首项国际标准，其发布将深刻影响全球范围内的技术路线选择和产业格局演进。欧盟在《替代燃料基础设施法规》（AFIR）中已明确提出充电基础设施互操作性要求，IEC63380系列标准有望被纳入欧盟协调标准体系。北美、东南亚等主要电动汽车市场也对充电设施与电网的协同互动提出了日趋严格的监管要求，该标准在全球范围的应用推广空间广阔。在我国，随着"双碳"战略的深入推进和新型电力系统建设的加速，充电基础设施与能源管理系统的标准化互联互通需求日益迫切。国家发展改革委、国家能源局等主管部门已出台多项政策文件，明确提出要加快车网互动技术攻关和标准体系建设。IEC63380-1:2025的研究与转化，将为国家标准GB/T系列中相关接口规范的制修订提供重要参考。同时，该标准对我国充电基础设施产业的国际化发展也具有战略意义——采用国际通行的标准化方案，将有助于国内企业更好地参与全球市场竞争。5.主要起草单位及技术贡献5.1牵头单位介绍IEC63380-1:2025标准的制定工作主要由IECTC69（电动汽车与充电系统技术委员会）下设的WG13工作组（充电站与电网互联互通工作组）承担。在该工作组中，来自中国电力科学研究院有限公司（CEPRI，以下简称"中国电科院"）的专家深度参与了标准草案的编制、技术研讨和国际协调工作。中国电力科学研究院有限公司是中国国家电网有限公司直属的科研机构，成立于1951年，是中国电力行业多学科、综合性科研机构，深耕电力系统自动化、智能电网、电动汽车与电网互动等领域的技术研究与标准制定工作。中国电科院是IECTC69的国内技术对口单位，长期深度参与IECTC69及其下设各工作组的国际标准化工作，在充电基础设施、车网互动、能源管理系统等领域的国际标准制定中发挥了重要作用。在IEC