IEC TS 631912023 需求侧电能质量管理标准立项发展报告

需求侧电能质量管理标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Demand-sidePowerQualityManagement摘要随着全球能源结构转型和新型电力系统建设的深入推进，电能质量问题日益成为影响供电可靠性和用电设备安全运行的关键因素。需求侧电能质量管理作为电力系统运行与管理的重要环节，对于提升能源利用效率、保障电力设备安全、促进可再生能源消纳具有重要意义。本报告基于国际电工委员会（IEC）发布的技术规范IECTS63191:2023《需求侧电能质量管理》（Demand-sidepowerqualitymanagement），系统梳理了该标准的立项背景、制定过程、核心内容与技术框架，分析了标准的关键技术要素及其创新点，阐述了该标准对电力系统规划、运行、管理各环节的指导价值。报告还详细介绍了标准主要起草单位的组织架构及其在标准制定中的贡献，并对需求侧电能质量管理标准的未来发展方向进行了展望。本报告旨在为电力行业从业者、标准化工作者及相关研究人员提供全面、权威的参考依据，推动该标准在我国的转化应用与实施落地。关键词：需求侧电能质量管理；IECTS63191；电力系统；电能质量；标准化；国际电工委员会Keywords:Demand-sidepowerqualitymanagement;IECTS63191;powersystems;powerquality;standardization;IEC一、引言与背景1.1电能质量管理的时代背景电能质量是电力系统运行状态的重要衡量指标，直接关系到电网的安全稳定运行、用电设备的高效工作以及电力市场的公平交易。近年来，随着新能源发电的大规模并网、电力电子设备的广泛应用以及电动汽车充电基础设施的快速普及，电力系统中的谐波污染、电压波动与闪变、三相不平衡、电压暂降与暂升等电能质量问题日趋复杂和严峻。据统计，全球范围内因电能质量问题造成的工业经济损失每年可达数百亿欧元，涉及半导体制造、精密机械加工、数据中心等对供电质量高度敏感的行业。与此同时，电力市场化改革和售电侧放开使得电力用户从单纯的电力消费者逐步转变为电力市场的重要参与主体。用户侧分布式电源、储能系统、可控负荷等灵活性资源的兴起，赋予了电力用户调节自身用电行为、改善电能质量的能力和需求。在此背景下，传统的以电网侧为主的电能质量管理模式已难以全面适应新形势的要求，需求侧电能质量管理理念应运而生。1.2国际标准化需求国际上，国际电工委员会（IEC）长期致力于电能质量领域的标准化工作。IEC第8技术委员会（IEC/TC8，电能供应系统方面）以及IEC/TC77（电磁兼容）等技术委员会已就电磁兼容限值、电能质量测量方法与评估方法等制定了一系列国际标准，如IEC61000系列标准，涵盖电磁兼容（EMC）的发射、抗扰度、测量和试验等方面的通用要求与具体限值。其中IEC61000-4-30规定了电能质量测量的方法和程序，IEC61000-2-4明确了工厂和用户供电网络中的电压特性兼容性水平。然而，现有标准体系侧重于电网侧的电能质量指标限值与测量评估，对需求侧（用户侧）如何主动参与电能质量管理、如何协调多类用户资源改善全网电能质量的系统性指导尚属空白。随着需求响应、虚拟电厂、智能用电等概念的实践深化，国际上对制定一项统一的需求侧电能质量管理标准的呼声日益高涨。1.3IECTS63191:2023的发布在此背景下，IEC/TC8经过充分论证与协调，于2023年11月29日正式发布了技术规范IECTS63191:2023《需求侧电能质量管理》（Demand-sidepowerqualitymanagement）。作为国际上首项专门针对需求侧电能质量管理的技术规范，该标准的发布填补了该领域的国际标准空白，为全球电力行业推动需求侧参与电能质量治理提供了统一的技术框架和行动指南。二、标准概况2.1标准基本信息IECTS63191:2023《需求侧电能质量管理》是由国际电工委员会（IEC）第8技术委员会（IEC/TC8）归口管理并组织制定的国际技术规范。该标准于2023年11月29日正式发布，当前状态为“现行”。标准的全称为IECTS63191:2023*Demand-sidepowerqualitymanagement*，分类号归属于电气工程综合类别，标准语言为英语。2.2标准类别说明IECTS63191为技术规范（TechnicalSpecification，TS）类文件，属于IEC标准化交付物中层级仅次于国际标准的一类技术文件。技术规范的制定周期相对较短，适用于技术仍然处于快速发展阶段、尚不足以形成完整国际标准共识的领域。选择以技术规范形式发布，体现了IEC对需求侧电能质量管理这一新兴领域的高度关注和务实推进策略，既确保了技术文件的权威性和指导性，又为未来进一步升格为完整的国际标准保留了空间和灵活性。2.3标准定位与适用范围IECTS63191:2023定位于为电力系统需求侧电能质量管理提供系统性的技术规范和实践指南。该标准适用于各类电力用户侧资源的电能质量管理活动，涵盖工业用户、商业用户、居民用户以及含分布式能源的用户侧系统。标准的内容范围包括需求侧电能质量管理的框架与流程、需求侧资源的电能质量调节能力评估、电能质量监测与数据采集、管理措施与协调机制等方面。其适用对象包括电力用户、电力服务提供商、配电网运营商（DSO）、电能质量服务公司、设备制造商以及相关研究机构等多元利益相关方。三、标准结构与核心内容本章基于IECTS63191:2023的技术框架，结合公开资料及标准编制思路，归纳其主要结构层次与核心技术内容。该标准围绕需求侧电能质量管理建立了一套系统化、可操作的完整技术框架，涵盖总则与术语体系、需求侧电能质量管理架构与流程、电能质量监测与数据采集、调节能力评估与优化、管理措施与协调机制等主要模块。3.1总则与术语体系标准的第一部分设定了需求侧电能质量管理的适用范围、规范性引用文件和术语定义。该部分梳理并界定了与需求侧电能质量管理密切相关的核心术语，包括但不限于“需求侧资源”（demand-sideresources）、“电能质量调节能力”（powerqualityregulationcapability）、“需求侧响应”（demand-sideresponse）等关键概念。统一术语体系的确立，为不同技术背景的使用者提供了沟通交流的共同语言基础，也为标准后续章节的技术规定提供了概念支撑。3.2需求侧电能质量管理架构与流程该部分构建了需求侧电能质量管理的总体架构，明确了管理活动的基本流程。管理流程涵盖以下几个关键步骤：电能质量状态评估与问题识别、管理目标设定、调节策略制定、措施实施与运行、效果评价与持续改进。该流程与“计划—执行—检查—处理”循环的管理思想相衔接，确保管理活动的闭环运行和持续优化。标准还明确了各参与方的角色分配与接口关系，包括用户侧资源聚合商、电能质量服务商、配电网运营商（DSO）等在需求侧电能质量管理中的职责边界与协作方式。这种多方协同架构的设计，兼顾了技术可行性与市场机制的融合需求。3.3电能质量监测与数据采集电能质量监测是实施需求侧电能质量管理的基础。该部分对需求侧电能质量的监测点位布设、监测参数选择、监测装置技术要求以及数据采集、传输、存储和处理等环节做出了系统规定。在监测参数方面，涵盖了电压偏差、频率偏差、谐波畸变率、三相不平衡度、电压暂降与暂升、电压波动与闪变等关键指标。在数据采集方面，标准强调了数据同步性、完整性和可追溯性要求，并引入了数据质量评估机制，为后续分析与决策提供数据基础。3.4调节能力评估与优化需求侧资源具备的电能质量调节能力是实现需求侧管理目标的核心支撑。该部分规定了需求侧各类资源电能质量调节能力的评估指标体系、评估方法和等级划分标准。典型调节能力包括：无功功率调节能力、谐波补偿能力、电压支撑能力以及功率波动平抑能力等。标准同时提出了调节能力优化配置的技术原则，指导在满足电能质量目标的前提下实现资源利用效率的最大化。3.5管理措施与协调机制该部分是标准的核心内容之一，系统性地规定了需求侧电能质量管理的具体措施体系。在技术措施层面，涵盖了用户侧无功补偿装置配置与投切策略、有源电力滤波器（APF）应用、动态电压恢复器（DVR）配置、储能系统电能质量辅助服务等方面的技术导则。在管理措施层面，包含了用户接入管理、用电协议签订、电能质量责任界定、内部激励机制设计等制度性安排。在协调机制方面，标准强调了需求侧管理与电网侧管理的协同配合，明确了与电力市场运行规则、需求响应机制、辅助服务市场的衔接关系。通过多层级、多维度措施的综合运用，标准力求构建一个技术上可行、经济上合理、机制上顺畅的需求侧电能质量管理解决方案。四、标准适用性与行业影响4.1社会与经济效益分析IECTS63191:2023的发布与实施，将为全球电力行业带来显著的社会与经济效益。在经济效益方面，该标准为需求侧电能质量管理提供了统一的方法论和技术框架，有助于降低电能质量治理的整体社会成本。通过引导用户侧主动参与电能质量调节，可减少因电能质量问题导致的生产中断和设备损坏，降低国民经济损失。据相关研究机构估算，有效的需求侧电能质量管理可降低工商业用户因电能质量问题造成的直接经济损失达30%以上。在社会效益方面，标准的实施将推动电力系统运行效率的提升和可再生能源的规模化消纳，促进能源结构的绿色低碳转型。同时，标准所倡导的需求侧管理理念有助于增强电力用户的节能意识和参与意识，推动形成全社会共同关注电能质量、共同参与电力系统治理的良好局面。4.2应用领域与受益对象IECTS63191的应用领域极为广泛。在工业领域，适用于精密制造、化工、冶金等对电能质量要求较高的行业用户；在商业领域，适用于数据中心、商业综合体、医疗卫生机构等关键负荷用户；在居民领域，适用于智能家居系统、电动汽车充电设施等新兴用电场景。此外，该标准还可为配电网运营商（DSO）、售电公司、电能质量服务商、储能系统运营商等提供业务指导，并可作为设备制造商研发和测试电能质量调节设备的功能基准。4.3对标准体系的完善作用IECTS63191的发布是IEC电能质量相关标准体系的重要补充。该标准与IEC61000系列电磁兼容标准共同构成覆盖电网侧与需求侧、涵盖“测量评估—限值规定—治理措施”全链条的电能质量标准矩阵。同时，该标准与IEC62586（电能质量测量设备）等产品标准相衔接，也与IEC61968/61970等配电管理系统（DMS/EMS）标准系列形成良好协同。需求侧电能质量管理标准的出台，有效地弥补了从电网侧“被动治理”到用户侧“主动管理”之间的标准链接空白，增强了国际电能质量标准体系的完整性和协调性。五、主要参与单位介绍IECTS63191:2023的制定工作汇聚了全球多个国家的电力标准化专家和行业技术力量，由IEC/TC8（电能供应系统技术委员会）主导推进。IEC/TC8全称为“电能供应系统”（Systemsaspectsofelectricalenergysupply）技术委员会，其职责范围涵盖电能供应系统的架构设计、运行管理、市场机制以及与用户侧的接口协调等领域。TC8的秘书处工作目前由意大利电工委员会（CEI）承担。在各国国家委员会中，中国专家积极参与了IECTS63191的制定工作。中国的主要参与单位之一是中国电力科学研究院有限公司（简称“中国电科院”），该院长期深度参与IEC/TC8相关标准的国内技术对口工作，并曾主导或参与多项电能质量领域国际标准的编制。中国电力科学研究院有限公司成立于1951年，是国家电网有限公司直属的综合性科研机构，是中国电力行业多学科、综合性的科研与标准制定权威机构。中国电科院设有电能质量专业研究团队，长期从事电能质量监测、评估、治理与控制技术研究，建有先进的新能源与电能质量实验研究平台，具备从基础研究到工程应用的全链条研发能力。在电能质量标准化领域，中国电科院承担了全国电能质量标准化技术委员会秘书处工作，组织制定了多项电能质量国家标准和行业标准，涵盖电能质量术语、限值、监测、评估、治理等各个方面。近年来，中国电科院牵头制定了GB/T39853.1-2021等多项电能质量国家标准，并深度参与了IEC/TC8框架下的国际标准制修订工作，为全球电能质量标准化事业贡献了中国智慧和中国方案。在IECTS63191制定过程中，中国电科院依托其在需求侧资源调控、电能质量监测评估等领域的深厚技术积累，组织国内相关专家深入研究需求侧电能质量管理的技术架构与关键指标，向IEC/TC8提交了大量具有科学价值和工程实践意义的技术提案与修改意见，为推动该标准的顺利发布发挥了积极作用。六、结论与展望6.1总结IECTS63191:2023《需求侧电能质量管理》的发布是电能质量标准化领域一项具有里程碑意义的重要成果。作为国际上首项系统规定需求侧电能质量管理框架和技术要求的标准文件，该标准在继承IEC61000系列电能质量基础标准成果的基础上，实现了从电网侧“被动治理”向用户侧“主动管理”的理念转变和技术升级。标准的发布彰显了国际社会对需求侧资源在电力系统运行中重要地位的高度认可，也为全球电力行业应对新能源大规模接入背景下的电能质量挑战提供了统一、权威的技术指引。6.2未来展望展望未来，需求侧电能质量管理领域仍存在广阔的标准化发展空间。在技术层面，随着人工智能、大数据、数字孪生等新一代信息技术的快速发展，电能质量管理的智能化水平将不断提升。IECTS63191所确立的技术框架需要持续吸纳新技术成果，在智能感知、自动决策、协同控制等方面不断完善和深化。在标准化工作层面，IECTS63191目前为技术规范（TS）层级，随着需求侧电能质量管理技术路线的日趋成熟和各方共识的不断凝聚，未来有望升格为完整的国际标准（IS），其适用范围和内容深度将进一步拓展。同时，该标准在全球各区域和国家的落地转化与本土化应用也值得高度关注。中国作为全球最大的电力消费国和可再生能源装机国，在需求侧电能质量管理领域拥有丰富的实践场景和迫切的应用需求。推动IECTS63191在我国的转化应用，并在此基础上进一步完善适合中国国情的需求侧电能质量标准体系，是我国电能质量标准化工作的重要方向。同时，中国应持续深度参与IEC相关标准化工作，积极贡献中国在智能用电、需求响应、分布式能源管理等领域的实践经验和技术创新成果，为全球需求侧电能质量管理标准化事业贡献更多中国力量。参考文献[1]IECTS63191:2023,Demand-sidepowerqualitymanagement[S].Geneva:InternationalEl