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文档简介
用户能源管理系统和电源管理系统之间的系统接口第2部分:用例StandardizationDevelopmentReport:SystemsInterfacebetweenCustomerEnergyManagementSystemandthePowerManagementSystem-Part2:UseCases摘要随着全球能源转型进程加速推进,分布式能源资源大规模接入、电动汽车产业蓬勃发展以及智能电网建设的不断深入,用户侧能源管理系统与电网侧电源管理系统之间高效、安全、标准化的信息交互已成为实现能源供需双向互动和电网优化运行的关键技术基础。为规范二者之间的系统接口设计,国际电工委员会(IEC)于2025年11月正式发布了IECTR62746-2:2025《用户能源管理系统和电源管理系统之间的系统接口第2部分:用例》技术报告。该标准系统梳理了用户能源管理系统与电源管理系统之间各类交互场景,定义了覆盖需求响应、分布式能源调控、电动汽车充放电管理、储能系统调度、电价响应策略等多个业务维度的典型用例,并规范了用例的层级结构、功能流程和交互逻辑。本报告对该标准的立项背景、技术内容、用例体系架构及其行业应用价值进行系统阐述,旨在为相关企业事业单位、技术研发机构和行业管理人员提供参考。该标准的发布对推动我国新型电力系统建设、促进能源互联网产业发展及深化电力市场化改革具有重要的参考价值与借鉴意义。关键词:用户能源管理系统;电源管理系统;系统接口;用例标准;IECTR62746;需求响应;能源互联网AbstractWiththeacceleratedadvancementofglobalenergytransition,thelarge-scaleintegrationofdistributedenergyresources,therapidgrowthoftheelectricvehicleindustry,andthecontinuousdeepeningofsmartgridconstruction,efficient,secure,andstandardizedinformationexchangebetweenthecustomer-sideenergymanagementsystemandthegrid-sidepowermanagementsystemhasbecomethekeytechnicalfoundationforrealizingbidirectionalenergysupply-demandinteractionandoptimizedgridoperation.Tostandardizethesysteminterfacedesignbetweenthetwo,theInternationalElectrotechnicalCommissionofficiallyreleasedthetechnicalreportIECTR62746-2:2025inNovember2025.Thisstandardsystematicallysortsoutthevariousinteractionscenariosbetweenthecustomerenergymanagementsystemandthepowermanagementsystem,definestypicalusecasescoveringmultiplebusinessdimensionssuchasdemandresponse,distributedenergyresourceregulation,electricvehiclecharginganddischargingmanagement,energystoragesystemdispatch,andtariffresponsestrategies,andstandardizesthehierarchicalstructure,functionalflow,andinteractionlogicoftheusecases.Thisreportprovidesasystematicelaborationontheprojectbackground,technicalcontent,usecasearchitecture,andindustryapplicationvalueofthestandard,aimingtoprovidereferenceforrelevantenterprises,technicalresearchinstitutions,andindustrymanagementpersonnel.ThereleaseofthisstandardholdssignificantreferencevalueandpracticalsignificanceforpromotingtheconstructionofChina'snewpowersystem,facilitatingthedevelopmentoftheenergyinternetindustry,anddeepeningthereformoftheelectricitymarket.Keywords:CustomerEnergyManagementSystem;PowerManagementSystem;SystemInterface;UseCaseStandard;IECTR62746;DemandResponse;EnergyInternet一、引言1.1研究背景在全球气候变化应对与能源可持续发展的大背景下,能源体系正在经历一场深层次的变革。以风力发电、光伏发电为代表的分布式可再生能源的大规模开发利用,电动汽车的爆发式增长,以及用户侧储能技术的日趋成熟,正在根本上改变传统电力系统“源随荷动”的运行模式。电力系统正从单向的、集中式的传统架构向双向互动的、分布式的智能化架构演进。在这一转型过程中,用户侧的角色正从被动的电力消费者转变为兼具发电、用电、储电功能的“产消者”(Prosumer)。用户侧能源管理系统(CustomerEnergyManagementSystem,CEMS)通过采集、监测和控制用户内部的分布式电源、储能设备、可控负荷和电动汽车等资源,实现用户侧能源的优化调度;而电网侧的电源管理系统(PowerManagementSystem,PMS)则承担着电力系统的运行监控、调度指挥和市场交易等功能。二者之间的高效协同需要依赖标准化的系统接口进行信息交互。然而,长期以来,CEMS与PMS之间的信息交互缺乏统一的国际标准支撑。不同厂商、不同电网运营区域的系统接口在数据格式、通信协议、业务流程和信息模型等方面存在显著差异,导致系统集成的成本高企,跨区域互联互通困难,严重制约了需求响应、虚拟电厂、分布式能源聚合等新兴业务的发展。在此背景下,国际电工委员会启动IECTR62746系列标准的制定工作具有重要的战略意义。1.2标准立项背景IECTR62746系列标准由国际电工委员会第8技术委员会(IECTC8,负责电力供应系统的系统方面)下属的第2工作组(WG2)负责制定。该系列标准聚焦于用户侧能源管理系统与电网侧电源管理系统之间的接口标准化问题,旨在为能源互联网环境下的系统互操作性提供技术支撑。IECTR62746-2:2025是该系列标准的第2部分,专门聚焦于用例的定义与描述。用例(UseCase)是系统需求工程中的核心概念,通过描述特定参与者(Actor)与系统之间的交互流程,明确系统的功能需求和业务场景。在复杂系统接口标准化过程中,用例的梳理与定义是构建信息模型、确定通信协议和规范业务流程的前提基础。该标准于2025年11月11日正式发布,现行有效,分类号为“遥控、遥测”领域,体现了其在远动控制与远程监测技术体系中的定位。标准文本为英文电子版,采用加密PDF格式发布。二、标准内容概述2.1标准定位与适用范围IECTR62746-2:2025作为一份技术报告(TechnicalReport,TR),其定位在于为CEMS和PMS之间的接口设计提供用例层面全面、系统的参考和指导。TR文档类型决定了该标准更侧重于指导性和参考性而非强制性的规范要求,旨在为后续可能制定的国际标准(IS)或技术规范(TS)奠定用例分析基础。标准适用的范围涵盖但不限于以下典型场景:-居民用户、商业用户和工业用户的能源管理;-分布式光伏、风电等可再生能源的并网调控;-电动汽车有序充电及车网互动(V2G);-用户侧储能系统的充放电优化调度;-需求响应项目的实施与评估;-电力现货市场和辅助服务市场中用户侧资源的参与;-微电网和虚拟电厂的运行协调。2.2用例体系架构标准构建了一套层次化的用例描述框架,为CEMS与PMS之间的信息交互提供了系统性的分析工具。该框架可分解为以下几个层次:(1)用例主题域(UseCaseDomain)标准将CEMS与PMS之间的交互场景划分为多个主题域,包括但不限于:需求响应与负荷管理域、分布式能源调控域、储能管理域、电动汽车充放电管理域、市场交易参与域、系统状态监测与告警域等。每个主题域聚焦于一类业务功能,形成逻辑清晰的功能划分。(2)用例名称与编号(UseCaseNameandIdentifier)每个用例均采用统一的命名规范和唯一编号规则,便于跨系统、跨区域的识别与引用。命名遵循“动作+对象+上下文”的结构,如“执行需求响应事件-调整空调负荷-在尖峰电价时段”,以确保用例命名的精确性和可理解性。(3)参与者(Actors)每个用例定义明确的参与者角色,主要参与者包括但不限于:用户(或用户的代理人)、CEMS系统、PMS系统、分布式能源控制器、电动汽车充电桩、储能变流器、市场运营机构、零售商/售电公司等。(4)前置条件(Preconditions)明确用例发起所需满足的初始状态条件,包括CEMS与PMS之间通信链路状态、数据同步状态、各类资源可用状态以及必要的权限确认等,确保对触发条件的精确描述。(5)触发事件(Triggers)描述导致用例开始执行的事件或条件,如电网调度指令下发、电价信号发布、用户手动操作、设备状态变化或定时触发等。(6)基本流程(BasicFlow)详细描述用例在正常条件下的执行步骤序列,通常以编号列表的形式逐步展开,每一步涉及特定的参与者动作和系统响应,形成完整的流程闭环。(7)备选流程(AlternativeFlows)描述在异常条件或变体情况下用例执行的替代路径,如通信中断时的降级处理策略、用户取消指令的场景、设备无响应时的超时处理机制等。(8)后置条件(Postconditions)明确用例执行完成后的系统状态,包括CEMS与PMS之间数据同步完成状态、控制指令执行确认状态、计费信息更新状态及系统日志记录情况等。(9)非功能需求(Non-FunctionalRequirements)对用例执行过程中的安全性、实时性、可靠性、可扩展性和数据隐私保护等非功能属性提出约束要求,是CEMS与PMS接口设计的重要参考维度。2.3核心用例解析标准中定义了一系列具有代表性的典型用例,以下是若干核心用例的解读:(1)需求响应事件协同执行用例该用例描述了PMS向CEMS下发需求响应事件(如削峰指令、填谷指令),CEMS根据用户设定偏好和负荷优先级策略自动执行负荷削减或转移操作,并向PMS反馈执行结果的过程。该用例涵盖了从指令下发、策略匹配、指令分解、设备控制到效果反馈的完整闭环。(2)分布式光伏并网调控用例该用例涉及CEMS对用户侧分布式光伏发电系统的运行状态监测、发电功率预测和输出功率控制。在电网侧需要限制逆变器输出或要求光伏参与无功调节时,PMS通过接口向CEMS发送调控请求,CEMS协调光伏逆变器执行相应控制策略。(3)电动汽车有序充放电管理用例该用例描述了在电价激励或电网调控需求下,CEMS协调多台电动汽车充电桩进行有序充电或向电网馈电(V2G模式)的过程。用例涵盖充电桩状态采集、充电计划优化、用户用车需求保障、充放电执行监控和结算信息生成等场景环节。(4)用户侧储能系统调度用例该用例涉及CEMS对用户侧储能系统的充放电进行优化调度,综合考虑分时电价、光伏出力预测、负荷预测和电网调度指令等因素,制定最优充放电策略,同时响应PMS下发的紧急功率支撑请求。(5)市场价格信号响应用例该用例描述了电力市场环境下,PMS向CEMS传递实时电价或日前电价信息,CEMS据此调整用户侧用能计划,实现基于价格信号的经济优化运行,并在用户授权范围内自动执行负荷调整决策。三、关键技术分析3.1互操作性框架IECTR62746-2:2025所定义的用例体系为CEMS与PMS之间的互操作性提供了语义层和技术层的参考基准。在语义互操作层面,用例中对数据对象和信息流的描述为统一信息模型的建立提供了依据。在技术互操作层面,用例中定义的功能需求和接口要求为后续通信协议和数据格式的标准化提供了输入。3.2安全性设计标准中的用例普遍包含安全认证、访问控制和数据加密等安全性考量。在用例描述中,对于涉及远程控制功能的用例,明确要求双向认证机制;对于涉及用户隐私数据的用例,着重强调数据最小化采集原则和用户授权机制。这一设计反映了能源系统面临日益严峻的网络安全威胁背景下标准化工作的重要趋势。3.3灵活性设计考虑到不同国家和地区电力市场架构、电网运行规则和技术发展水平的差异,标准在用例描述中保留了适当的灵活性和可扩展性。各用例允许在不同应用场景下进行适当调整和扩展,以适应技术演进的动态需求。四、主要参与单位介绍4.1国际电工委员会(IEC)国际电工委员会(InternationalElectrotechnicalCommission,IEC)成立于1906年,总部位于瑞士日内瓦,是全球成立最早的国际电工标准化机构,负责电工技术和电子工程领域的国际标准化工作。IEC与ISO(国际标准化组织)、ITU(国际电信联盟)并称为三大国际标准化组织。IEC下设技术委员会(TC)、分技术委员会(SC)和各类工作组(WG),负责制定和发布国际标准。IECTR62746系列标准由IECTC8(电力供应系统)下属工作组分技术委员会(SC8B)牵头制定。IECTC8负责电力供应系统的各个方面,涵盖发电、输电、配电和用电等环节的系统级标准化工作。中国是IEC的重要成员国,国家标准化管理委员会代表中国参与IEC的活动。中国专家积极参与IECTR62746系列标准的制定工作,为标准的编制贡献了中国在智能电网、能源互联网和需求响应领域的实践经验和技术智慧。4.2标准制定参与主体参与IECTR62746-2:2025起草工作的专家主要来自各国电网公司、能源管理技术企业、研究机构和标准化组织。其中,中国电力科学研究院有限公司作为我国电力行业权威科研机构,深度参与了该标准的制定工作。该院长期从事智能电网、新能源消纳、电力市场等领域的研究,在CEMS与PMS接口技术方面积累了丰富的实践经验和技术成果,其专家团队在标准制定过程中积极贡献了来自中国新型电力系统建设的工程实践和经验总结。五、标准应用价值与影响5.1对行业发展的推动意义IECTR62746-2:2025的发布对全球能源行业具有多方面的积极影响:促进系统互操作统一的用例定义为不同厂商、不同运营商之间实现系统互联互通提供了共同的语义基础,降低了系统集成的技术门槛和工程成本,推动形成良性的产业生态。支撑新型电力系统建设标准中定义的用例广泛覆盖了用户侧各类灵活性资源的调控场景,为构建“源网荷储”协同互动的电力运行体系提供了标准的接口参考。赋能电力市场化改革市场交易类用例为售电公司、负荷聚合商、虚拟电厂运营商等新兴市场主体参与电力市场提供了标准化的技术路径。引领技术演进方向通过系统梳理CEMS与PMS交互的业务场景和功能需求,标准为能源管理技术的研发方向和产品迭代提供了清晰的需求指引,有助于产业链上下游形成共识,减少重复开发。5.2对我国标准化工作的启示在我国积极推进新型电力系统建设和电力市场化改革的背景下,IECTR62746-2:2025对我国相关标准化工作具有重要参考价值:我国正在推进GB/T系列标准中与本标准相关领域的标准化工作,包括需求响应、虚拟电厂、分布式能源接入等方面的标准制定。IECTR62746-2:2025提供的用例框架和方法论可以为国内相应标准的研究与编制提供借鉴。与此同时,我国在电力现货市场建设、虚拟电厂试点等方面积累的实践经验,也应积极输出为国际标准成果,增强我国在能源互联网国际标准化领域的话语权和影响力。六、结论与展望IECTR62746-2:2025作为用户能源管理系统与电源管理系统之间系统接口系列标准的重要组成部分,通过系统性的用例定义与分析,为CEMS与PMS之间的互操作提供了清晰的业务逻辑框架和技术参考基线。该标准覆盖了需求响应、分布式能源调控、电动汽车充放电管理、储能调度、市场交易等当前能源转型中的关键业务场景,具有较强的前瞻性和广泛的适用性。展望未来,随着人工智能、物联网、5G通信等新一代信息技术的深度应用,用户侧能源管理系统的智能化水平将不断提升,CEMS与PMS之间的交互也将从以控制指令为核心的传统模式向以数据驱动、智能决策为特征的新型模式演进。用例体系的持续更新与迭代将成为该系列标准化工作的重要方向。与此同时,IECTR62746系列标准后续部分(如信息模型、通信协议、安全规范等)的制定工作也将持续推进。我国应密切关注该系列标准的进展动态,深入研究标准技术内容,积极参与国际标准制定,推动我国在能源互联网领域的创新实践与国际标
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