Q GDW 11568-2016 电力需求响应系统技术导则.pdf

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1、Q/GDW 11568 2016 电力需求响应系统技术导则 General technical specification of power demand response system 2017 - 03 - 24发布 2017 - 03 - 24实施 国家电网公司 发 布ICS 29.240 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 11568 2016 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 系统组成及建设原则 . 3 5 系统架构 . 3 6 系统架 构 . 6 7 性能指标 . 6 8 系统接口与通

2、信要求 . 7 9 工作环境 . 8 10 安全防护 . 8 附录 A（资料性附录） 电力需求响应系统及子系统功能 . 9 编制说明 . 10 Q/GDW 11568 2016 II 前 言 为规范 电力需求响 应系统的发展方向，推动需求响应系统的建设和发展，制定本标准 。 本部分由国家电网公司营销部提出并解释。 本部分由国家电网公司科技部归口。 本标准 起草单位：中国电力科学研究院、国网上海市电力公司、国网江苏省电力公司、国网浙江省电力公司、国网湖南省电力公司、国网北京市电力公司、国网天津市电力公司、国网江西省电力公司。 本标准主要起草人：钟鸣、闫华光、何胜、张兴华、赵建立、罗志坤、何桂雄、

3、杨斌、蒋利民、李德智、杨旭、孟珺遐、方智淳、袁新润、周琪。 本标准首次发布。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科 技部。 Q/GDW 11568 2016 1 电力需求响应系统技术导则 1 范围 本标准规定了电力需求响应系统建设的总体要求，包括系统的术语和定义、系统架构、基本功能、性能指标、系统接口与通信、工作环境和安全防护等。 本标准适用于电力需求响应系统设计、开发和运行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2887-20

4、11 计算机场地通用规范 GB/T 9387.1-1998 信息技术开放系统互连 基本参考模型第 1部分：基本模型 GB/T 15148-2008 电力负荷管理系统技术规范 GB/T 22239 2008 信息安全技术 信息系统安全等级保护基本要求 GB/T 22240 2008 信息安全技术 信息系统安全等级保护定级指南 DL/T 533-2007 电力负荷管理终端 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 需求响应 demand response 电力用户对实施机构发布的价格信号或激励机制作出响应，并改变电力消费模式的一种参与行为。本标准中特指电力需求响应。 3.2 需求响应

5、系统 demand response system 通过 信息双向互动 ,实现 需求响应 信息 处理、运行监控、业务管理、计划监管 等 功能的软硬件系统 。其中能够按照设定条件 自动执行的需求响应系统 ， 为自动需求响应系统 。 3.3 需求响应服务系统 demand response service system 在需求响应系统中，对需求响应需调整负荷进行分析、发出调整负荷信号并进行处理的信息化管理系统。 3.4 需求响应监管系统 demand response regulatory system Q/GDW 11568 2016 2 在需求响应系统中，对需求响应计划及业务执行过程 进行监督

6、和管理的信息化系统。 3.5 需求响应管理系统 demand response management system 发布需求响应政策、电力价格以及负荷需求等信息，并对需求响应执行效果进行监视的信息化管理系统。一般与需求响应监管系统和求响应服务系统进行相关信息交互，达到需求响应管理和实施的目的。 3.6 需求响应能力 demand response capability 电力用户改变自身用电行为、调节用电负荷及相关设备而产生的负荷调控能力。 3.7 需求响应监管者 regulator of demand response 制定需求响应机制和规则、监督需求响应计划及业务执行过程的机构或部门。 3.

7、8 需求响应参与者 actor of demand response 参与需求响应的个人或组织机构。 3.9 需求响应服务提供商 service provider of demand response 将某些具备需求响应能力的电力用户集中在一起，作为整体参与需求响应，并代理相关商务事宜。需求响应服务提供商也可将其他需求响应服务提供商的资源集中在一起参与需求响应。也称为需求响应负荷聚合商（ load aggregator）或负荷集成商。 3.10 需求响 应聚合系统 demand response aggregate system 需求响应服务提供商对多个用户的负荷进行聚合并提供需求响应服务的信

8、息化系统。 3.11 需求响应事件 demand response event 由需求响应实施机构发起，并由需求响应参与者执行，直至需求响应结束的完整过程，包括需求响应邀约、响应确认、响应执行及效果评估等过程。其中需求响应实施机构包括电能供应商、需求响应服务提供商。 3.12 需求响应项目 demand response project 根据电网负荷及电力用户用电情况，提出需调整负荷 等需求响应而进行的相关活动和任务。一个需求响应项目包括一个或多个需求响应事件。 3.13 需求响应信号 demand response signal Q/GDW 11568 2016 3 用来传递需求响应事件中命

9、令和数据等信息的载体。通过需求响应信号的传递，电力需求响应系统完成需求响应过程。 4 系统组成及建设原则 4.1 电力需求响应系统组成及要求 需求响应系统由需求响应监管系统、需求响应管理系统、需求响应服务系统、需求响应聚合系统及需求响应终端等部分组成。应满足如下要求： a) 需求响应系统可包括总部级、省级、地市级及县级等层级，其中总部级及省级部分分别管理电网公司 或省级电网公司进行的需求响应项目，地市级及县级部分具体实施需求响应项目； b) 应能够有效地支持需求响应监管者、电能供应商、需求响应服务提供商、电力用户等 参与者 共同开展需求响应活动； c) 需求响应的发起和执行需符合电力运行管理部

10、门及电网公司对电力管理的要求； d) 需求响应监管系统宜由政府、电网公司或其委托的单位管理，需求响应服务系统宜由电网公司进行管理，需求响应聚合系统宜由电网公司营销部门或负荷集成商进行管理。 4.2 电力需求响应系统建设原则 电力 需求响应 系统 应 遵循下列基本原则： a) 设计标准化：系统设计应符合现行有效的法律法 规的规定、国际标准及国家标准的技术要求； b) 架构先进性：系统在总体规划时，应选择先进和成熟的技术作为系统的技术架构，符合电力需求侧管理、电力需求响应发展的要求； c) 功能扩展性：在不影响系统执行情况下，需求响应系统功能或承载的用户有可持续扩展或提升的能力； d) 扩展灵活性

11、：应提供标准化的接口，保证系统的开放性，同时符合需求响应产品通用、互换的要求； e) 运行维护性：对系统运行中发生的错误进行改正和适应市场环境变化和业务处理变化而不断修改的能力； f) 信息安全性：需求响应业务涉及到设备、系统等运行，应该在数据采集、传输和存储、 业务运行及管理等方面保障数据的安全。 5 系统 架构 5.1 主要参与者及其关系 电力需求响应系统主要有监管者、电能供应商、服务提供商、电力用户等参与者，电力需求响应系统参与者关系如图 1所示。其中各参与者相互关系及职责如下： a) 需求响应监管者通过监管系统对需求响应模式、需求响应政策、需求响应运行及其他各参与方进行管理； b) 电

12、能供应商通过需求响应服务系统参与需求响应，与电力用户和需求响应服务提供商进行信息交互，主要职责为发布动态电价、发布负荷需求、发布需求响应事件通知、监视系统运行状况、测算需求响应执行效果等； c) 需求响应服务 提供商（聚合商）通过需求响应聚合系统参与需求响应，分别与需求响应服务系统和需求响应终端连接，负责集中零散的响应资源，并对需求响应服务系统发布的负荷需求进Q/GDW 11568 2016 4 行再分配，其中需求响应聚合系统可以通过下级聚合商的聚合系统嵌套联合实施需求响应业务； d) 电力用户包括居民用户、商业用户和工业用户等，通过需求响应终端参与需求响应，需求响应终端连接电力用户所属的用电

13、设备（系统）、智能终端设备、能源管理系统等，与需求响应服务系统或聚合系统进行信息交互； e) 电能提供商可以通过需求响应服务系统直接与参与者联系实施需求响应业务，而不一定需 要需求响应服务提供商参与。 参 与 者 1 ： 电 能 供 应 商需 求 响 应聚 合 系 统需 求 响 应 终 端用 户 能 源 管 理 系 统智 能 终 端 用 电 设 备 （ 系 统 ）分 布 式 能 源 系 统 储 能 系 统参 与 者 3 ：电 力 用 户需 求 响 应 管 理 系 统需 求 响 应 终 端电 力 需 求 响 应 系 统需 求 响 应 服 务 系 统 需 求 响应 聚 合系 统参 与 者 2 ：

14、需 求 响 应 服 务 提 供 商需 求 响 应 聚 合 系 统需 求 响 应聚 合 系 统需 求响 应聚 合系 统图 1 电力需求响应系统参与者关系图 5.2 需求响应系统互操作架构 按照 GB/T 9387.1-1998信息技术开放系统互连基本参考模型的分层思想，将电力需求响应系统划分成业务层、功能层、信息层、通信层和组件层 5个层次，需求响应系统各参与者通过上述五层实现互操作，需求响应系统互操作架构如图 2所示。 需求响应系统参与者 A需 求 响 应 系 统 业 务 层 需 求 响 应 系 统 组 件 层需 求 响 应 系 统 通 信 层需 求 响 应 系 统 信 息 层需 求 响 应

15、系 统 功 能 层需求响应系统参与者 B图 2 电力需求响应系统互操作架构 Q/GDW 11568 2016 5 各层的功能如下： a) 业务层查询需求响应相关政策等文件，规定业务模式、参与者的分工、业务能力和业务过程等业务，支持电能供应商开展需求响应业务和支持需求响应监管者定义市场模式，支持业务细化，支撑具体业务的实现； b) 功能层规定系统功能和可提供的服务，支撑业务流程； c) 信息层规定在功能层、通信层和组件层之间交互的信息，定义信息对象和数据模型的基本规范，提供通信互操作的通用语义； d) 通信层规定信息交换的协议和机制，包括语法的互操作性功能，并提供网络交互功能； e) 组件层规定

16、需求响应系统物理分布，提供网络连接，包括需求响应参与者、智能应用程序、用户 设备、电力设施、网络基础设施和计算机等。 5.3 需求响应系统组成 系统组成包括需求响应服务系统、需求响应聚合系统和需求响应终端，以及保证以上系统运行的通信信息网络系统等。电力需求响应系统组成如图 3所示。系统组成还有以下要求： a) 需求响应服务系统通过通信网与需求响应聚合系统、需求响应终端交互信息，需求响应聚合系统通过通信网与需求响应终端连接，需求响应终端可与电力用户侧用电设备（系统）、能源管理系统等相关系统交互信息； b) 需求响应服务系统、需求响应聚合系统均受到需求响应监管系统的管理； c) 在电能供应商内部，

17、需求响应服务系统 可以通过企业信息交互总线与其他电力管理系统交互信息。还可以把其中管理功能形成独立的需求响应管理系统进行管理； d) 需求响应服务系统或聚合系统等受政府或委托机构的监管。 用 电 信 息 采 集 系 统 调 度 自 动 化 系 统企 业 信 息 交 换 总 线需 求 响 应 聚 合 系 统用 户 能 源管 理 系 统电 动 汽 车 充电 管 理 系 统用 户 楼 宇 自动 化 系 统用 户 分 布 式 能源 控 制 系 统中 央 空调 系 统用 户 侧 负 荷设 备 （ 系 统 ）用 户 侧 系 统电 力 用 户电 能 供 应 商 通 信 网通 信 网热 水 器电 动 汽 车需

18、求响应监管者 营 销 业 务 应 用 系 统需 求 响 应 管 理 系 统 需 求 响 应 终 端需 求 响 应 终 端需求响应监管系统需 求 响 应 服 务 系 统图 3 电力需求响应系统组成 Q/GDW 11568 2016 6 6 系统 架构 6.1 概述 电力需求响应系统包括需求响应服务系统、需求响应聚合系统、需求响应终端等部分，其功能一般分为基本功能和可选功能，一般应具备用户管理、项目管理、资源管理、事件管理、实施效果管理等基本功能。电力需求响应系统应有的功能如附录 A所示。 6.2 用户管理功能 用户 管理包括用户注册、权限设置、信息查询、采集控制等功能，保证电力用户顺利参加需求响

19、应。应能实现用户的自助注册，存储用户基本信息；应能设置用户权限，进行终端密码更改；应能完成高权限对低权限的管理，实现分级操作。 6.3 项目管理功能 项目管理是指对需求响应服务提供商组织的需求响应项目进行管理，包括项目构建、发布、变更、删除等，及时更新各项信息，保证电力用户快捷、准确地参与需求响应项目。应能根据电网负荷及电力用户用电情况，合理构建需求响应项目；应能对项目库中的项目进行启用、发布等操作，使得项目正式进入实施阶段；应能对过期 的项目进行整理、备份并删除，防止冗余信息对需求响应操作造成误导。 6.4 资源管理功能 资源管理指挖掘用户侧需求响应能力，管理电力用户历史能耗数据、生产工艺要

20、求、响应负荷容量等信息（如工业用户的单个负荷的运行周期约束、核心生产过程、单个负荷的自动重启特性等信息）。 6.5 事件管理功能 事件管理功能指根据电价信号、激励机制等对需求响应事件进行管理，实现事件通知、调控指令发布、负荷控制等功能；应能根据电网侧负荷需求及时发送需求响应事件通知，保证电网系统供需平衡；应能向电力用户发送需求响应信号。 6.6 负荷管理功能 在需求响应服务系 统中，电能供应商通过对电力的供应和使用等情况进行预测并发布的功能。在用户侧通过在线监测电力用户各用电设备的负荷、通过各维度分析负荷的运行特性的功能，它对提高响应能力和提升系统运行效果提供科学、合理的实施依据。 6.7 实

21、施效果管理功能 实施效果管理指对需求响应项目的实施效果进行评估和结算；针对不同的项目类型，提供适当的评估方法，比较不同项目的实施效果。 6.8 用户支持管理功能 用户支持指在需求响应实施过程中，电力用户可以通过即时通信方式获取事件信息，跟踪查看响应过程，提升其主动参与能力；在实施过程之外，用户也可以利用这些 手段管理其用电过程，实现其经济用电、高效用电。 7 性能指标 Q/GDW 11568 2016 7 7.1 系统实时性 系统实时性要求如下： a) 需求响应终端收到信息并对信息进行确认所消耗的时间不大于 5 秒； b) 需求响应服务系统和需求响应聚合系统对用户侧反馈信息的反应时间不大于 1

22、5 分钟。 7.2 系统可靠性 系统可靠性要求如下： a) 需求响应服务系统的平均无故障工作时间不小于 1 104 小时； b) 需求响应终端平均无故障工作时间 1 104 小时； c) 电力需求响应系统中应对系统数据进行备份。 7.3 系统存储及处理能力 系统存储及处理能力要求如下： a) 电力需求响应系统数据存储期限不小于 3 年； b) 电力需求响应系统主服务器平均负载率应满足系统突发业务处理要求，一般小于等于 50 %。 7.4 通信能力 通信能力要求如下： a) 单个需求响应终端的传输速率在 30kb/s 及以上； b) 终端信息反馈时间不大于 5 秒。 8 系统接口与通信要求 8.

23、1 需求响应内部信息交互接口 需求响应服务系统、聚合系统和终端之间的信息交互接口，可通过公共通信网络进行，但要保证数据传输安全性、稳定性和准确性。 8.2 需求响应系统与外部信息交互接口 需求响应系统与外部信息交互接口要求如下： a) 需求响应服务系统应具备与调度自动化系统、用电信息采集系统等业务应用系统的信息交 互接口，可通过企业内部信息交互总线进行； b) 需求响应终端应具备与用户能源管理系统等用户侧系统的信息交互接口； c) 需求响应终端应具备与用户侧负荷设备（系统）的信息交互接口。 8.3 需求响应系统用户侧接口 需求响应系统用户侧的接口要求如下，其中用户侧接口分类情况如图 4所示：

24、a) 需求响应系统用户侧的接口可分为四类，以适应电力用户设施的差异性，分别为基于价格的接口、基于调整量的接口、基于控制策略的接口和直接负荷控制接口； b) 基于电力价格的需求响应交互接口通过传递电价信息来传递需求响应需求，电力用户根据电价信息，制定决策方案，该 接口应具有双向通信功能； c) 基于削减量的需求响应交互接口通过传递削减量来传递需求响应需求，用户根据削减量制定决策方案，该接口应具有双向通信功能； Q/GDW 11568 2016 8 d) 基于控制策略的需求响应交互接口通过通信协议实现复杂的控制和状态信息的传递，传递负荷设备（系统）的自动控制信息，通过传递控制时间表决定用户参与需求

25、响应，该接口应具有双向通信功能； e) 基于直接负荷控制的需求响应接口，传递基本的负荷设备（系统）控制信息，如开、关等信号，可以选择通过控制线实现简单的控制； f) 各类接口可通过通信网络互联，同时也可直接与需求响应服务系统或需求响应聚 合系统连接。 需 求 响 应 服 务系 统 或 聚 合 系统需 求 响 应信 息 交 互直 接 负 荷 控 制需 求 响 应 终 端基 于 价 格 的 接 口基 于 消 减 调 整 量 的 接 口基 于 控 制 策 略 的 接 口直 接 负 荷 控 制 接 口电 力 用 户 侧需 求 响 应 逻辑 和 控 制 行为 模 型负 荷 设 备（ 系 统 ）控 制需

26、求 响 应 服 务 提供 商图 4 用户接口分类示意图 9 工作环境 9.1 气候环境 在规定的气候环境下，电力需求响应系统应能够保证正常运行。气候环境主要包括工作温度与湿度及气压条件，具体要求见 GB/T 15148-2008。 9.2 系统工作环境 系统工作环境要求如下： a) 需求响应服务系统、需求响应聚合系统的计算机机房工作环境应符合 GB/T 2887-2011 的相关规定； b) 需求响应终端的工作环境应符合 DL/T 533-2007 的相关规定。 10 安全防护 参照 GB/T 22239 2008和 GB/T22240 2008的规定，电力需求响应系统应满足信息系统安全等级保

27、护定级的要求。 A Q/GDW 11568 2016 9 附 录 A （资料性附录） 电力需求响应系统及子系统功能 A.1 系统基本功能 A.1.1 电力需求响应系统及各组成部分的基本功能见表 A.1 表 A.1 系统功能列表 系统名称 功能名称 需求响应系统 需求响应 服务 系统 需求响应 聚合系统 需求响应 终端 用户管理功能 用户注册 权限设置 信息查询 采集控制 项目管理功能 项目构建 - 项目 发布 - 项目 变更 - 项目删除 - 资源 管理功能 事件管理功能 事件通知 - 调控指令 发布 - 负荷控制 实施效果管理功能 - 其他功能 安全管理功能 自动执行功能 人工干预管理功能

28、注： “”为可选功能，“”为必备功能， “ -” 为无此项功能。 Q/GDW 11568 2016 10 电力需求响应系统 技术导则 编制说 明 Q/GDW 11568 2016 11 目 次 1 编制背景 . 12 2 编制主要原则 . 12 3 与其他标准文件的关系 . 12 4 主要工作过程 . 12 5 标准结构和主要内容 . 12 6 条文说明 . 13 Q/GDW 11568 2016 12 1 编制背景 本 标准 依据 国家电网公司 关于下达 2015年度公司技术标准制修订计划的通知 （国家电网科 20154号文）的要求编写。 随着智能电网研究与建设的深入与成熟，需要用户与电网更

29、多的交互，更多的双向互动特征 会以需求响应项目的形式推行，迫切需要对需求响应进行规范 。 同时 ， 为了响应和落实我国节能减排的政策，推动节能减排工作健康有序发展，完成我国节能减排目标，以 及智能电网“信息化、自动化、互动化”的建设要求，有必要建设需求响应系统相关标准和规范，使需求响应系统健康有序的发展。通过制定需求响应系统的系列标准，引导需求响应系统走 向规范化发展道理，为需求响应系统的设计、建设及验收提供参考依据 ，用于 支撑 需求响应系统建设 工作的推进。 本 标准 编制的主要目的 是 规定 电力需求响应 系统 建设总体要求， 推动需求响应系统的建设和发展 。 2 编制主要原则 本标准依

30、据以下原则编制： a) 坚持先进性与实用性相结合、统一性与灵活性相结合、可靠性与经济性相结合的原则，以标准化为引领，服务于公司的科学发展 ； b) 采用分散与集中讨论的形式，研究在新的 电改 形势下， 体现电网与电力用户交互需求 ，充分体现研究成果的实用性、先进性 ； c) 认真研究现行有效的 国际 标准、国家标准、行业标准，体现 电网与电力用户交互技术与需求响应技术 的最新发展 ； d) 坚持集中公司系统人才资源优势，整合、吸收公司系统各单位先进的管理经验，体现公司集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设的理念。 3 与其他标准文件的关系 本标准 与相关技术领域的国家现行法律、法规和政

31、策保持一致。 本标准 不涉及专利、软件著作权等知识产权使用问题。 4 主要工作过程 2015年 3月，项目启动，明确了课题的研究目的、思路、任务、分工以及进度要求。 2015年 4月， 组织召开了项目启动会， 成立编写组，同时确定了标准体系分工。 2015年 5月，完成标准大纲编写，确定了标准体系构成。 2015年 8月，完成标准初稿编写。 2016年 4月，完成标准征求意见稿编写，采用函审和现场评审相结合的方式，多次在公司系统 27个网省（自治区、直辖市）公司以及相关领域的单位范围内征求意见。 2016年 5月，修改形成了标准送审稿。 2016年 5月 下旬 ，公司电力营销技术标准专业工作组

32、（ TC05）组织召开了标准审 查会，经过专家组评审，审查结论为：经专家组审查协商一致，同意修改后报批。 2016年 6月 底 ，修改形成标准报批稿。 5 标准结构和主要内容 本标准 按照 国家 电网公司技术标准管理办法 （国家 电网企 管 2014 455号 文 ）的 要求编写 。 Q/GDW 11568 2016 13 本标准主题章分为 6章，由系统组成及建设原则、系统架构、系统功能、性能指标、系统接口与通信要求、工作环境等组成。这六章构成总则的主要结构，系统组成及建设原则、系统架构和系统为需求响应系统的基础，性能指标、系统接口与通信要求、工作环境为需求响应的性能等 提供 支撑。 6 条文说明 无 _