支撐智慧城市的智能電網服務接口設計

2015-07-20 13:25:30 供用電雜志微信　點擊量：評論 (0)

進入21世紀以來，智慧城市隨著城市化進程的加速而成為重要發展趨勢。據統計，國內外的平均城市化率早在2011年就已經超過了50%，截至2014年2 月，國內95%的副省級以上城市都提出或在建智慧城市。城市的發展離不開

進入21世紀以來，智慧城市隨著城市化進程的加速而成為重要發展趨勢。據統計，國內外的平均城市化率早在2011年就已經超過了50%，截至2014年2 月，國內95%的副省級以上城市都提出或在建智慧城市。城市的發展離不開電力服務，智能電網將在其中起到越來越重要的支撐作用。

為了更好地服務智慧城市建設，近年來，隨著智能電網技術的進步，特別是國家電網公司堅強智能電網建設進入全面建設階段，在智能電網服務接口方面也開展了大量的研究和實踐。例如智能互動服務平臺的設計、智能用電互動體系和電力服務行業的運營模式研究等，相關成果已經在國內大量智能電網綜合建設工程實踐中得到應用。

在有關智能電網用戶側接口標準化方面，國際電工委員會(IEC)于2011年成立了智能電網用戶側接口項目委員會(PC118)，并在2014年完成智能電網用戶接口技術報告IEC/TR 62939-1的出版，目前正在開展智能電網用戶接口技術規范的編制。目前影響較大的智能電網用戶接口國際標準包括開放自動需求響應規范(OpenADR 1.0和2.0)、能源互操作標準(EI 1.0)以及智能能源規范(SEP2.0)等。中國國家標準委員會已于2014年批準成立了對應PC118的國內標委會：全國智能電網用戶接口標準化技術委員會(SAC/TC549)，其標準制定領域涵蓋了電網公司、第三方服務提供商與用戶之間的信息交互以及相關的智能用電服務。

然而，作為智慧城市的一個基本特征，城市中各業務系統充分互動，不僅要求城市各業務系統(包括智能電網)與最終用戶的互動，而且要求城市各業務系統之間的互動。這對智能電網服務接口提出了更高的要求，目前不論是在相關的接口研究成果還是相關的接口標準規范方面都還是有差距的。為此，在對智慧城市的需求、智能電網用戶接口存在的差距問題進行剖析的基礎上，本文采用規范分解和業務靈活重組的思路，對智能電網對外服務接口進行了設計，并以智慧城市應急管理為例，進行了典型互動業務示范設計。

1智慧城市對智能電網服務接口的需求

目前一個比較普遍的共識是，21世紀的“智慧城市”應該能夠充分運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息，從而在各個業務系統做出智能的響應。其核心特征在于感知、互聯、智能、高效(集約：物質最佳循環，能量充分利用)。雖然國內外各地智慧城市建設的理念、方案等由于各種時空條件而有所區別，但“互聯、智能”的特征是統一的。

智慧城市對智能電網的服務接口需求，其核心還是來源于智慧城市中各業務系統互動的需求。例如在智慧城市的電能可靠供應方面，需要智能電網在電能的接納、供應和停止供應等方面提供靈活的業務流接口，需要提供對電網狀態的實時監測、評估和預測信息接口;在能源替代方面，需要智能電網提供即插即用的電能服務接口，特別是需要提供對電動汽車的全方位服務;在可再生能源利用方面，需要提供對風、光、水、生物能等靈活的并網接口，需要提供對微電網的靈活支持;在應急管理方面，需要智能電網與城市中政府應急平臺、消防、交通、醫療、公安、氣象等系統實現復雜、靈活、實時、自動化的交互。

其實“友好互動”本就是智能電網的核心特征之一。為了實現智能電網與智慧城市中各業務系統以及用戶之間的“互聯”、“協同”、“智能”，對智能電網的對外服務接口進一步提出了以下要求：1)開放性和規范化：開放性要求接口規范化，同時又易于被城市中其他各個業務系統理解和支持。接口在滿足需求的基礎上需要保持一定的穩定性，使智慧城市各業務部門面對的是一組共同的智能電網服務接口。

2)全面性和多樣化：接口的內容不僅包括信息和通信接口，能量接口，甚至包括保障服務接口，如現場檢修、應急搶險聯動等。接口還應該支持城市中各行業部門和用戶多種多樣的業務需求，同時可以隨時空條件變化而更新。

3)實時性：接口中所有操作需要在一定時限內完成。如果某些接口延時過長，可以定義為異步操作接口，或者進一步將其分解。

4)自動化：接口需要支持基于信息通信技術的自動化處理。

5)智能化：接口需要支持智慧城市中各行業現在以及未來的各種智能應用。

6)定制化：智能電網參與了智慧城市中多種多樣的業務，這些并不需要直接在接口中定義，反過來智能電網的對外服務接口需要支持各類用戶定制所需的業務。

7)顆粒度合理：接口需要有合適的顆粒度。接口層級過高、過于籠統，則不利于定制化業務的定義和執行;層級過低、過細，也不利于使用和維護。