IEC 62746-42024 用户能源管理系统和电力管理系统之间的系统接口 第4部分需求侧资源接口标准立项发展报告

用户能源管理系统和电力管理系统之间的系统接口第4部分：需求侧资源接口标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SystemsInterfacebetweenCustomerEnergyManagementSystemandthePowerManagementSystem-Part4:DemandSideResourceInterface摘要随着全球能源转型进程加速推进，分布式能源资源的大规模接入以及电力市场化改革的不断深化，需求侧资源在电力系统平衡与优化运行中发挥着日益重要的作用。用户侧能源管理系统与电力管理系统之间的高效信息交互，成为实现需求响应、虚拟电厂、分布式能源聚合等新型业务模式的关键技术基础。在此背景下，国际电工委员会（IEC）于2024年12月正式发布IEC62746-4:2024《用户能源管理系统和电力管理系统之间的系统接口第4部分：需求侧资源接口》标准，该标准隶属于IEC62746系列标准框架，聚焦于需求侧资源接口的标准化定义与实现规范。本报告对该标准的立项背景、技术框架、核心内容及行业应用价值进行系统分析，重点探讨其在支撑新型电力系统建设、促进可再生能源消纳以及推动能源互联网发展方面的战略意义。报告认为，该标准的发布填补了需求侧资源接口领域国际标准空白，对于统一各利益相关方之间的信息交互模型、降低系统集成成本、提升需求侧资源参与电力系统运行的安全性与可靠性具有重要指导价值。关键词：需求侧资源接口；用户能源管理系统；电力管理系统；IEC62746；需求响应；系统接口标准化Keywords:DemandSideResourceInterface;CustomerEnergyManagementSystem;PowerManagementSystem;IEC62746;DemandResponse;SystemInterfaceStandardization一、引言1.1研究背景全球能源体系正经历深刻变革，以风电、光伏为代表的可再生能源装机容量持续快速增长，能源供给结构从集中式向分布式与集中式协同发展转变。国际能源署（IEA）数据显示，2023年全球可再生能源新增装机容量接近510GW，其中分布式光伏占据显著份额。与此同时，电动汽车、储能系统、智能家居等新型用电设备的普及，使终端用户从单一的电力消费者转变为兼具生产、消费与存储功能的复合型主体（即"产消者"，Prosumer）。这一深刻变革对电力系统的运行模式提出了全新挑战。传统的"源随荷动"运行方式难以为继，系统需要更加灵活地调动需求侧资源以维持供需平衡。需求响应（DemandResponse,DR）、虚拟电厂（VirtualPowerPlant,VPP）、分布式能源聚合（DistributedEnergyResourceAggregation）等机制应运而生，而实现上述机制的基础前提在于：用户侧的能源管理系统（CustomerEnergyManagementSystem,CEMS）与电网侧的电力管理系统（PowerManagementSystem,PMS）之间需要建立标准化、互操作性强的信息交换通道。然而，长期以来，需求侧资源接口领域缺乏统一的国际标准。不同设备厂商、系统集成商和电网运营商各自采用私有协议或行业惯例，导致系统集成成本高、互操作性差、信息模型不一致等问题突出，严重制约了需求侧资源参与电力系统优化运行的效率和规模。1.2标准制定背景IEC62746系列标准由国际电工委员会（IEC）下设的IECTC57（电力系统管理及其信息交换技术委员会）负责制定。该系列标准旨在定义用户能源管理系统与电力管理系统之间的开放接口规范，支撑电力系统与用户侧系统的双向信息交互。此前，IEC62746系列已发布若干部分，涵盖系统接口的总体框架、用例与需求等基础性内容，但在需求侧资源接口这一关键细分领域尚存在空白。为填补这一空白，IECTC57组织多国专家，历时数年草案讨论与修订，最终于2024年12月20日正式发布IEC62746-4:2024。该标准的发布标志着需求侧资源接口领域的国际标准化工作取得重大突破。1.3标准基本信息本标准的完整技术信息如下表所示：|项目|内容||------|------||标准编号|IEC62746-4:2024||标准名称|用户能源管理系统和电力管理系统之间的系统接口第4部分：需求侧资源接口||英文名称|Systemsinterfacebetweencustomerenergymanagementsystemandthepowermanagementsystem-Part4:DemandSideResourceInterface||标准状态|现行||发布机构|国际电工委员会（IEC）||ICS分类号|遥控、遥测||发布日期|2024年12月20日||国别|国际组织||语言|英语、法语||标准定价|3076.0元|二、标准制定背景与需求分析2.1行业发展驱动因素需求侧资源接口标准的制定源于多重行业发展驱动因素的共同作用。第一，可再生能源大规模并网催生灵活性需求。随着风电、光伏发电渗透率持续提升，电力系统的净负荷波动幅度显著增大，系统对灵活性资源的需求日益迫切。需求侧资源作为一种分布广泛、响应迅速的灵活性资源，在系统调峰、调频、备用等方面具有巨大潜力。然而，要实现需求侧资源的高效调用，必须解决信息交互标准缺失这一关键瓶颈问题。第二，电力市场化改革不断深化。全球范围内，越来越多的国家和地区正在推进电力市场化改革，建立包括日前市场、实时市场、辅助服务市场在内的多层次电力市场体系。需求侧资源参与电力市场交易，需要与市场运营机构、系统调度机构之间进行标准化信息交互，以确保市场运行的公平性和透明度。第三，能源互联网与数字化技术融合发展。物联网（IoT）、云计算、大数据、人工智能等数字技术的快速发展，为需求侧资源的感知、聚合、控制提供了强大的技术支撑。但技术手段的多样化也带来了信息模型不统一、通信协议互不兼容等问题，迫切需要一套统一的接口标准来规范系统间的信息交互。2.2现有标准局限性与空白分析在IEC62746-4:2024发布之前，与需求侧资源接口相关的标准分散于多个标准化组织的工作范围内，存在明显的碎片化和交叉重叠现象。在IEC体系内，IEC61850（电力自动化通信网络和系统）系列标准主要面向变电站内部及变电站之间的通信，对于用户侧能源管理系统的覆盖范围有限；IEC61968（配电管理系统接口）系列标准侧重配电管理层面的信息交换，对需求侧资源接口的技术细节着墨不足；IEC62939（智能电网用户侧接口）系列标准虽涉及用户侧接口的框架性定义，但缺乏针对需求侧资源的专门性、可实施的接口规范。在IEEE体系内，IEEE2030系列标准为智能电网互操作性提供了指导框架，但主要聚焦于架构层面的概念定义，而非具体的接口实现规范。OpenADR（开放自动需求响应）联盟推出的通信规范在需求响应领域应用较广，但其侧重点在于价格信号和可靠性信号的广播式发布，对用户侧资源能力建模和双向交互支持不够完整。上述标准在需求侧资源建模、资源能力描述、状态信息上报、调度指令下达等核心环节上缺乏统一的、可互操作的接口规范，导致各系统间的集成需要大量定制化开发工作，系统间互联互通的成本高、效率低。IEC62746-4:2024正是在这一背景下应运而生，旨在填补现有标准体系中的关键空白。三、标准技术内容框架3.1标准定位与适用范围从适用范围来看，该标准的适用对象包括但不限于：分布式能源聚合商、虚拟电厂运营商、需求响应服务提供商、工商业用户的能源管理系统、居民用户的智能用电系统以及电网调度机构的需求响应管理系统等。标准中定义的需求侧资源类型涵盖可调节负荷、分布式储能系统、分布式发电单元、电动汽车充放电设施等各类可参与系统调节的用户侧资源。3.2技术架构与信息模型标准定义了一种分层的系统接口架构，将需求侧资源接口划分为三个核心层次：（1）资源层（ResourceLayer）：负责对各类异构的需求侧资源进行统一建模和抽象描述。该层定义了需求侧资源的信息模型，包括资源的基本属性（类型、额定容量、调节速率、调节范围等）、运行状态（当前出力、可调能力、运行约束等）以及响应能力（参与不同时间尺度调节的能力参数）。这种面向对象的建模方式使得不同类型的需求侧资源能够以统一的信息结构接入系统。（2）接口层（InterfaceLayer）：定义了CEMS与PMS之间的通信接口规范，包括接口的协议栈选择、报文格式定义、数据编码规则以及通信流程设计。该层充分考虑了需求侧资源接入场景的多样性，支持多种通信方式（如有线宽带、无线公网、电力线载波通信等），并能适应不同通信可靠性需求下的差异化服务策略。（3）应用层（ApplicationLayer）：规定了基于需求侧资源接口实现的各种应用服务流程，包括但不限于：需求侧资源注册与能力上报、调度指令下发与执行、状态监测与信息订阅、结算计量数据交换、市场参与信息交互等典型应用场景的标准化流程定义。在信息模型设计方面，标准采用基于CIM（CommonInformationModel，公共信息模型）的扩展建模方法，与IEC61968/61970系列标准中定义的CIM模型保持兼容，同时在CIM基础上针对需求侧资源的特殊属性进行了语义扩展，确保信息模型既具备标准通用性，也满足需求侧资源管理的专业需要。3.3通信服务与安全机制在通信服务方面，标准定义了多种服务原语（ServicePrimitive），涵盖请求/响应、发布/订阅两种主要通信模式。面向实时性要求较高的调度指令传输场景，采用请求/响应模式以保证指令传输的可靠性；面向大规模状态信息的周期性上报场景，则采用发布/订阅模式以提高通信效率、降低系统开销。在安全机制方面，标准充分考虑了需求侧资源接口面临的安全威胁和风险，规范了身份认证、访问控制、数据加密、完整性校验以及抗重放攻击等安全要求。标准要求通信双方建立基于数字证书的双向身份认证机制，采用基于角色的访问控制（RBAC）策略，确保不同级别的用户只能访问授权范围内的数据和功能。同时，标准还规定了通信报文的安全保护等级，对涉及用户隐私和系统安全的敏感信息提出了明确的加密保护要求。四、主要参与单位介绍4.1IECTC57技术委员会本标准的制定工作主要由IECTC57技术委员会（电力系统管理及其信息交换技术委员会）主导完成。IECTC57是国际电工委员会下设的核心标准化技术委员会之一，成立于1968年，其职责范围涵盖电力系统管理、电力系统信息交换及相关通信协议的国际标准化工作。IECTC57的工作范围覆盖了电力系统运行与规划所涉及的各类信息交换需求，包括但不限于：电力系统状态估计与调度自动化、配电自动化与管理系统、电力市场运营支持系统、以及面向未来能源系统的新型接口规范制定。TC57下设多个工作组（WorkingGroup,WG）和项目组（ProjectTeam），分别负责不同专业方向的标准化工作。IEC62746-4:2024的制定工作主要由TC57下属的第21工作组（WG21）承担，该工作组专门负责"用户侧能源管理及需求响应接口"相关标准的研制。WG21汇集了来自全球主要电力公司、设备制造商、系统集成商、科研机构和标准化机构的专家，在此次标准编制过程中发挥了关键的技术引领和协调推动作用。TC57在标准制定方面有着深厚的技术积累和广泛的影响力，其制定的IEC61850、IEC61968、IEC61970等系列标准已成为全球电力行业信息化的基础性标准。TC57在标准制定过程中注重与IEC其他技术委员会（如TC8（电能供应系统）、TC13（电能测量与控制）等）、国际大电网会议（CIGRE）、国际供电会议（CIRED）等国际组织保持密切合作与协调，确保标准的系统性和一致性。五、标准应用前景与行业价值5.1应用场景分析IEC62746-4:2024的应用场景具有典型的多元化和广覆盖特征，在以下几个主要领域具有突出的应用价值：在需求响应领域，该标准为电网调度机构与用户侧资源之间建立了标准化的信息交互通道。基于标准定义的接口规范，调度机构可以向用户侧系统发送调峰、调频、紧急负荷控制等不同类型的需求响应指令，用户侧系统能够按照标准定义的格式上报可调能力、响应执行状态等关键信息，从而实现需求响应业务的规范化、标准化运营。在虚拟电厂领域，该标准为异构分布式能源资源的聚合管理提供了统一的信息交互基础。虚拟电厂运营商可以通过标准定义的接口，将分散在不同地理位置的分布式光伏、储能系统、可控负荷、电动汽车充电设施等资源统一接入聚合管理平台，实现资源的协同优化调度和对外统一响应。在分布式能源交易领域，该标准为分布式能源参与电力市场交易提供了信息交互规范。标准定义的信息模型和通信服务能够支撑分布式能源资源参与日前市场、实时市场以及辅助服务市场的申报、出清、执行和结算等全业务流程的信息交换需求。5.2行业价值与效益分析从行业价值角度分析，IEC62746-4:2024的发布实施将带来多方面的积极效益。在降低系统集成成本方面，标准化的接口定义使得不同厂商、不同技术路线的系统之间实现"即插即用"式的互联互通，大幅减少了定制化接口开发的工作量和集成调试的复杂度。据相关研究机构估算，统一标准化的接口设计可使需求侧资源接入的整体系统集成成本降低30%~50%。在提升系统互操作性方面，统一的信息模型和通信服务规范从根本上消除了异质系统之间的"信息孤岛"问题，使得不同层次的能源管理系统能够实现无缝的信息共享和业务协同。这对于构建开放、共享、对等的能源互联网生态具有基础性支撑作用。在促进技术创新方面，标准化接口降低了新参与者进入市场的技术门槛和资金门槛，各类创新型能源服务商可以在此基础上开发差异化的增值服务和应用，从而激发市场活力和技术创新动力。5.3对中国的意义与启示对于中国而言，IEC62746-4:2024的发布具有重要的现实意义。中国正在加快构建以新能源为主体的新型电力系统，需求侧资源的大规模开发和利用是实现"双碳"目标的重要路径之一。近年来，中国在需求响应、虚拟电厂等领域的实践探索日益深入，国家发展改革委、国家能源局相继出台多项政策文件，明确提出要加快推进需求侧资源开发利用，完善需求响应市场化机制。在此背景下，积极转化应用IEC62746-4:2024国际标准，对于规范中国需求侧资源接口技术体系、促进各类需求侧资源的高效接入和统一调度具有重要指导价值。同时，中国也在积极参与该国际标准的制修订工作，通过全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会（SAC/TC82）等国内对口机构，及时跟踪国际标准化动态，组织国内专家深入参与国际标准讨论，推动将中国在需求侧资源管理领域的最佳实践和技术创新融入国际标准体系，提升中国在国际标准化领域的话语权和影响力。六、结论与展望6.1主要结论IEC62746-4:2024《用户能源管理系统和电力管理系统之间的系统接口第4部分：需求侧资源接口》标准的正式发布，是需求侧资源管理领域国际标准化工作的重要里程碑。该标准在充分调研全球需求侧资源管理技术需求和现有标准化成果的基础上，构建了一套涵盖资源建模、接口架构、通信服务和安全机制等核心内容的系统性接口规范。该标准的发布具有以下突出意义：第一，填补了需求侧资源接口领域国际标准的空白，完善了IEC62746系列标准框架体系；第二，为全球范围内需求侧资源的高效接入和统一调度提供了标准化的技术依据，有助于降低系统集成成本，提升互操作性水平；第三，为新型电力系统建设和能源互联网发展提供了关键的基础性技术支撑，在促进可再生能源消纳、提升电力系统灵活性方面具有深远的战略价值。6.2未来展望展望未来，IEC62746-4:2024标准的应用推广将呈现以下趋势：一是标准的落地实施将持续深化。随着各国电力市场化改革的深入推进，需求侧资源参与电力系统运行和电力市场交易的规模将持续扩大，对标准化接口的需求将更为迫切。IEC62746-4:2024有望在全球范围内获得更广泛的采标和应用，成为需求侧资源接入领域事实上的国际通用技术规范。二是标准的持续修订和完善将持续推进。能源技术日新月异，新型储能技术、车网互动技术、氢能利用技术等新兴业态不断涌现，对需求侧资源接口的功能和性能将提出新的更高要求。IECTC57将持续跟踪技术发展趋势，适时启动标准的修订扩充工作，增加新的资源类型和技术要求，保持标准的技术先进性和适用性。三是全球标准化合作将持续加强。需求侧资源接口标准化是一项全球性系统工程，需要各国标准化机构和产业界的通力合作。未来，IEC将进一步加强与ISO、IEEE、OpenADR联盟等国际标准化组织之间的协调与合作，推动需求侧资源接口技术规范的统一和兼容，避免标准碎片化，最大限度地发挥标准