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用户端能源管理系统与电网侧管理系统接口第3部分：架构标准研究报告

EnglishTitle:ResearchReportonInterfaceArchitecturebetweenUser-sideEnergyManagementSystemandGrid-sideManagementSystem-Part3:Architecture

摘要

随着国家双碳能源战略的深入实施，十四五期间风电、光伏等新能源将大规模接入电网，电网负荷调度对象正从传统供电设备和大用户向储能、微电网、虚拟电厂等新型负荷侧可控资源扩展。本研究报告针对用户端能源管理系统和电网侧管理系统间接口架构标准展开深入分析，重点探讨了标准制定的目的意义、适用范围及主要技术内容。研究表明，当前大量表计后分散式灵活性资源对电网处于不可知状态，难以充分发挥分散式资源的可控调节、柔性负荷及储能等灵活控制能力。通过建立规范化的系统接口架构，能够实现电网侧管理系统与用户端能源管理系统之间的有效互联互通，充分挖掘用户端分布式资源潜力，优化社会总体经济效益和生态效益。本报告为相关标准的制定和实施提供了理论依据和技术支撑，对推动能源互联网建设、保障新能源消纳与系统安全稳定运行具有重要指导意义。

关键词：用户端能源管理系统；电网侧管理系统；接口架构；分布式能源资源；信息交互；柔性负荷；能源互联网；双向互动

Keywords:User-sideEnergyManagementSystem;Grid-sideManagementSystem;InterfaceArchitecture;DistributedEnergyResources;InformationInteraction;FlexibleLoad;EnergyInternet;BidirectionalInteraction

正文

一、标准制定的目的与意义

1.目的：解决海量分散式灵活资源的可知、可用问题

在国家双碳能源战略背景下，根据《十四五现代能源体系规划》要求，到2025年，非化石能源消费比重将提高到20%左右，大量风电、光伏等新能源将大规模接入电网。这一发展趋势促使电网负荷调度的对象发生根本性转变，从传统的供电设备和大用户，向储能、微电网、虚拟电厂等新型负荷侧可控资源扩展。

当前电网运行面临的主要挑战在于，大量表计后分散式灵活性资源对于电网处于不可知状态。据统计，我国分布式光伏装机容量已超过1亿千瓦，电动汽车保有量突破1000万辆，这些分散式资源具有巨大的调节潜力，但由于缺乏统一的接口标准，难以实现有效的协同控制和优化利用。这种现象严重制约了分散式资源的可控调节、柔性负荷以及储能等灵活控制能力的发挥。

在新型电力系统架构下，分布式新能源发电、柔性负荷、储能、电动汽车等均可成为智能主体。通过建立各个主体之间的双向互动通信架构，以价格、功率等作为控制的反馈机制，能够显著提升电网的柔性、可靠性和经济性，同时实现用户的节能增效。根据国家电网公司研究数据，通过有效的需求侧响应，可降低高峰负荷5%-10%，相当于减少数千万千瓦的发电装机需求。

为此，亟需对电网侧管理系统与用户端能源管理系统之间的接口进行标准化规范，包括信息交互架构、消息传输及服务、通信协议等技术要素。这一标准化工作将确保用户端能源管理系统和电网侧管理系统之间实现安全、高效的互联互通，从而充分调动用户端分布式资源，实现社会总体经济效益和生态效益的最优化。

2.意义：符合国际电力技术发展趋势，助力新能源消纳与系统安全

构建以新能源为主体的新型电力系统是能源转型的核心任务。未来高比例接入的新能源将呈现集中式与分布式并重的态势，同时电动汽车的大规模普及，进一步加剧了电力系统的源荷高度不确定性。国际能源署（IEA）研究报告指出，到2030年，全球可变可再生能源发电量占比将超过40%，这对电力系统的灵活性和稳定性提出了更高要求。

基于信息与通信技术，借鉴互联网理念构建用户端能源管理系统和电网侧管理系统间的信息交互模式，能够为电网公司和多元化的用户服务提供有力支撑。这种架构有助于形成一个以市场为导向、服务化、动态、开放的能源互联网，有效应对新型电力系统中源荷的高度不确定性。德国能源转型经验表明，通过建立标准化的接口架构，可将分布式资源的利用率提升15%-20%。

在这一架构下，用户端能源管理系统能够根据电网的需求或电价的变化，智能调整用户用电设备的负荷或储能设备的充放电策略。通过对用电设备进行精细化能量管理，可实现多重效益：节约能源、保证用电安全、减少电费支出、提高电网稳定性等。美国能源部研究显示，完善的用户侧管理系统可使商业建筑能耗降低10%-15%。

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