張鐵峰,張 旭,趙 云,肖 勇,孫宇軍,王 巖,胡 軍

(1. 華北電力大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，河北保定071003；2. 電力系統(tǒng)及發(fā)電設(shè)備控制和仿真國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(清華大學(xué)電機(jī)系)，北京100084；3. 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司，廣東廣州510080)

OpenADR2.0標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)及應(yīng)用

張鐵峰1,2,張 旭1,趙 云3,肖 勇3,孫宇軍3,王 巖3,胡 軍2

(1. 華北電力大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，河北保定071003；2. 電力系統(tǒng)及發(fā)電設(shè)備控制和仿真國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(清華大學(xué)電機(jī)系)，北京100084；3. 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司，廣東廣州510080)

開(kāi)放式自動(dòng)需求響應(yīng)通信規(guī)范(OpenADR)提供了一種基于價(jià)格信號(hào)和需求響應(yīng)事件的標(biāo)準(zhǔn)化通信架構(gòu)。重點(diǎn)闡述了OpenADR2.0標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容、通信架構(gòu)、傳輸機(jī)制、服務(wù)類型和安全機(jī)制。最后，介紹了OpenADR的應(yīng)用案例及國(guó)內(nèi)的研究進(jìn)展。實(shí)踐表明，OpenADR可支持自動(dòng)需求響應(yīng)，具有大規(guī)模部署潛力，大大提升了需求響應(yīng)的可靠性、魯棒性及成本效益。中國(guó)應(yīng)加快制定和完善自動(dòng)需求響應(yīng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)全球能源互聯(lián)背景下的用戶互動(dòng)響應(yīng)與社會(huì)節(jié)能減排。

OpenADR2.0；需求響應(yīng)；節(jié)能減排；通信規(guī)范；用戶互動(dòng)

0 引言

需求響應(yīng)(Demand Response, DR)是電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)低碳和發(fā)展清潔能源的重要手段。DR可定義為：電力市場(chǎng)中的用戶針對(duì)市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)或激勵(lì)機(jī)制做出響應(yīng), 并改變正常用電模式的市場(chǎng)參與行為[1-2]。需求側(cè)管理是自上而下的活動(dòng)，缺乏市場(chǎng)機(jī)制約束，政府或電網(wǎng)公司通過(guò)制定電價(jià)、節(jié)能措施進(jìn)行負(fù)荷管理，側(cè)重于長(zhǎng)期行為的影響，并未充分考慮用戶利益。作為需求側(cè)管理的一種技術(shù)，DR引入了市場(chǎng)機(jī)制，用戶以經(jīng)濟(jì)手段自愿參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)[3]，既可優(yōu)化用電方式、降低系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本，又能在短時(shí)間內(nèi)提高電網(wǎng)需求彈性，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，電力供需平衡等目標(biāo)[4]。因此，DR引起了人們的關(guān)注。當(dāng)前，多個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家基于能源戰(zhàn)略考慮，已將需求側(cè)資源置于與發(fā)電側(cè)資源同等甚至優(yōu)先的地位[5，6]。隨著電力市場(chǎng)化改革的推進(jìn)，電力需求側(cè)管理將具有更大的發(fā)展空間[7]。

OpenADR最早由美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Lawrence Berkeley National Laboratory, LBNL)的DR研究中心(Demand Response Research Center, DRRC)研究開(kāi)發(fā)，最初用于支持加州能源政策項(xiàng)目，利用動(dòng)態(tài)電價(jià)改善電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。2012 年，OpenADR2.0a 作為美國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布[8]；2014年，IEC批準(zhǔn)OpenADR2.0作為公共可用規(guī)范并列入Smart Grid Interoperability Panel(SGIP)的標(biāo)準(zhǔn)目錄。

1 OpenADR2.0概述

OpenADR1.0支持動(dòng)態(tài)電價(jià)，主要定義了一種通信數(shù)據(jù)模型，為服務(wù)器端和客戶端的通信創(chuàng)建了技術(shù)框架，對(duì)通信規(guī)約問(wèn)題進(jìn)行了描述和闡述[9]。相比之下，OpenADR2.0提供更加全面的功能以滿足多樣化的市場(chǎng)需求，涵蓋了美國(guó)電力批發(fā)與零售市場(chǎng)交易、可靠性信號(hào)、分布式能源管理的數(shù)據(jù)模型，除支持動(dòng)態(tài)電價(jià)外還可應(yīng)用于輔助服務(wù)(快速DR)、分布式能源、間歇性可再生資源、大規(guī)模儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車及就地發(fā)電。已發(fā)布的OpenADR2.0版本包括：OpenADR2.0a適用于中低端嵌入式設(shè)備，僅支持基本的DR服務(wù)和市場(chǎng)；OpenADR2.0b專為高端嵌入式設(shè)備設(shè)計(jì)并且具有對(duì)于歷史、實(shí)時(shí)和未來(lái)數(shù)據(jù)報(bào)告和反饋的能力。OpenADR2.0b提供額外的反饋和報(bào)告功能，包括歷史使用記錄、基線和預(yù)測(cè)信息，有助于DR服務(wù)提供商預(yù)測(cè)和驗(yàn)證其DR資源的性能。表1總結(jié)了OpenADR1.0和OpenADR2.0的差異[10]。

開(kāi)放規(guī)范是為了讓任何人都能實(shí)現(xiàn)雙向的通信系統(tǒng)。OpenADR2.0通信標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了服務(wù)器端和客戶端之間的通信數(shù)據(jù)模型，但不包括客戶端負(fù)荷削減或轉(zhuǎn)移策略等詳細(xì)信息，有利于其在供應(yīng)商中的部署和應(yīng)用[11]。

表1 OpenADR1.0與OpenADR2.0的差異

OpenADR2.0通信標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)性地介紹了OpenADR2.0的節(jié)點(diǎn)和設(shè)備類型、服務(wù)類型、傳輸機(jī)制、數(shù)據(jù)模型擴(kuò)展和安全策略等。為了滿足更廣泛的互操作性測(cè)試和認(rèn)證要求，標(biāo)準(zhǔn)中為每一項(xiàng)服務(wù)提供了一套清晰的必選的和可選的屬性集。同時(shí)為不同的產(chǎn)品創(chuàng)建功能配置文件，以滿足當(dāng)今及未來(lái)的市場(chǎng)需求。自動(dòng)化客戶端連續(xù)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)信息，將其轉(zhuǎn)換成連續(xù)的自動(dòng)控制和響應(yīng)策略，提高了電力供應(yīng)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化能力[12]。

2 OpenADR2.0通信架構(gòu)

OpenADR2.0是一個(gè)開(kāi)放的、互操作性的通信標(biāo)準(zhǔn)，遵循了OASIS EI 1.0標(biāo)準(zhǔn)的概念，定義了DR服務(wù)器端(Virtual Top Node，虛擬頂端節(jié)點(diǎn))和DR客戶端(Virtual End Node，虛擬終端節(jié)點(diǎn))之間的通信模型。其標(biāo)準(zhǔn)通信架構(gòu)如圖1所示[13]。OpenADR2.0節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)樹(shù)如圖2所示。最簡(jiǎn)單的情況下，樹(shù)只有一對(duì)VTN-VEN即一個(gè)樹(shù)跳[14]。OpenADR2.0不存在對(duì)等的通信，例如：VTN 不能和其他VTN進(jìn)行直接通信，同樣的，VEN也不直接和其他VEN通信[15]。

圖1 OpenADR2.0標(biāo)準(zhǔn)通信架構(gòu)

虛擬頂端節(jié)點(diǎn)(Virtual Top Node, VTN)：作為一個(gè)服務(wù)器，由電力公司或獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商操作，發(fā)布和發(fā)送DR信息到VEN或中間服務(wù)提供商。VTN可以和電網(wǎng)以及域內(nèi)VEN或系統(tǒng)通信。VTN也可作為VEN和另一個(gè)VTN交互，如圖2節(jié)點(diǎn)2。

圖2 OpenADR2.0節(jié)點(diǎn)分層架構(gòu)示例

虛擬終端節(jié)點(diǎn)(Virtual End Node, VEN)：作為一個(gè)客戶端，可以是能量管理系統(tǒng)或能接收響應(yīng)DR信息的終端設(shè)備。VEN控制資源以響應(yīng)電網(wǎng)DR信息，VEN可以和VTN進(jìn)行雙向通信，接收DR信息并且能夠向VTN發(fā)送響應(yīng)信息。資源可以是電表、負(fù)荷或者發(fā)電設(shè)備。同樣，VEN也可以作為VTN與其他VEN交互。

通常情況下，DR會(huì)涉及服務(wù)提供商(負(fù)荷集成商)參與，此時(shí)節(jié)點(diǎn)會(huì)構(gòu)成多層結(jié)構(gòu)，在這種情況下，中間節(jié)點(diǎn)，如圖2中節(jié)點(diǎn)2，3，6就有VTN和VEN兩種功能。在任一交互過(guò)程中，一個(gè)參與者被定義為VTN，其余的作為VENs，每個(gè)交互事件都是彼此獨(dú)立的。OpenADR2.0不包括VEN響應(yīng)DR信息的具體策略，VEN可采用其支持的協(xié)議對(duì)接收的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換并發(fā)送至下游節(jié)點(diǎn)。具體的部署方案依賴于電力公司或獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和現(xiàn)場(chǎng)之間的協(xié)議。

OpenADR2.0支持HTTP和XMPP兩種傳輸機(jī)制以適應(yīng)不同的部署場(chǎng)景，其中2.0b VEN選擇支持HTTP或XMPP，或者可以同時(shí)支持。VTN必須同時(shí)支持HTTP和XMPP。OpenADR2.0消息交換包含PUSH模式和PULL模式。在PUSH模式下，VTN發(fā)起通信，并發(fā)送信號(hào)到VEN。為實(shí)現(xiàn)PUSH模式，VEN必須公開(kāi)一個(gè)URL端點(diǎn)創(chuàng)建通道支持VTN發(fā)送電價(jià)和可靠性信號(hào)。然而，出于安全考慮，客戶不希望其服務(wù)器的URL端點(diǎn)公開(kāi)，因此，在PUSH模式下進(jìn)行通信面臨一定的技術(shù)挑戰(zhàn)。在PULL模式中，VEN通過(guò)定期查詢獲取VTN更新的信息發(fā)起通信。PULL模式可以查詢獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商或者電力公司發(fā)布的日前電價(jià)信號(hào)。為實(shí)現(xiàn)PULL模式，VEN需要定期查詢VTN更新，雖然避免了網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，但由于有限的查詢頻率和更高要求的帶寬而產(chǎn)生延遲。OpenADR客戶應(yīng)考慮自身通信需求選擇通信方式和技術(shù)要求。

3 OpenADR2.0服務(wù)類型

3.1 事件

DR事件由VTN發(fā)送到VEN，發(fā)送信號(hào)給VEN控制資源實(shí)現(xiàn)響應(yīng)。事件信號(hào)中包含開(kāi)始時(shí)間，持續(xù)時(shí)間以及有關(guān)削減量的信息或更新的電價(jià)。VEN通過(guò)響應(yīng)確認(rèn)其選擇加入或拒絕參與事件。在OpenADR2.0中，事件可以使用PUSH和PULL兩種模式。在PUSH模式下，VTN創(chuàng)建DR事件并發(fā)送給VEN；在PULL模式下，VEN主動(dòng)請(qǐng)求DR事件，VEN可以發(fā)送周期性的或一次性的請(qǐng)求獲取DR事件，DR事件作為響應(yīng)由VTN發(fā)送。事件使用一個(gè)或多個(gè)事件元素描述了該信號(hào)包含的單獨(dú)事件、信號(hào)值和時(shí)間段，使用響應(yīng)需求元素控制VEN是否發(fā)送響應(yīng)。OpenADR2.0事件字段信息如表2所示。

表2 OpenADR2.0事件字段信息

3.2 報(bào)告

通常由VEN發(fā)送到VTN，報(bào)告能量消耗或VEN端資源的連接狀態(tài)。圖3為Open ADR2.0報(bào)告類型。VEN和VTN之間報(bào)告能力包括注冊(cè)報(bào)告能力、請(qǐng)求報(bào)告、發(fā)送報(bào)告、取消報(bào)告。首先在元數(shù)據(jù)報(bào)告該VEN向VTN注冊(cè)所有的報(bào)告能力。根據(jù)已注冊(cè)的能力信息，VTN可以在必要時(shí)請(qǐng)求適當(dāng)?shù)膱?bào)告。在OpenADR2.0b中，不支持改變報(bào)告能力的注冊(cè)，因此所有功能必須立刻注冊(cè)。換言之，無(wú)論何時(shí)功能發(fā)生改變(例如資源的添加或刪除)，該注冊(cè)過(guò)程必須重新進(jìn)行。

元數(shù)據(jù)報(bào)告：用于指定VEN的報(bào)告功能，例如取樣頻率、測(cè)量單位、緩沖數(shù)據(jù)量、受控資源等。包含一個(gè)或多個(gè)類型的報(bào)告并且每個(gè)報(bào)告具有其自身的描述和規(guī)范。報(bào)告ID指元數(shù)據(jù)報(bào)告為每個(gè)報(bào)告分配一個(gè)ID，在相互通信的過(guò)程中區(qū)分不同的報(bào)告；報(bào)告名OpenADR2.0b中所有VTN和VEN部署必須通過(guò)元數(shù)據(jù)報(bào)告注冊(cè)，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)報(bào)告能力。

圖3 OpenADR2.0報(bào)告類型

數(shù)據(jù)報(bào)告：用于報(bào)告測(cè)量或計(jì)算的實(shí)際數(shù)據(jù)。包括歷史報(bào)告和遙測(cè)報(bào)告。數(shù)據(jù)報(bào)告的核心內(nèi)容是“數(shù)據(jù)點(diǎn)”代表測(cè)量或計(jì)算的確切數(shù)值。元數(shù)據(jù)報(bào)告指定每一數(shù)據(jù)報(bào)告的點(diǎn)的歷史值，特定類型包括歷史使用；歷史使用指VEN記錄使用的數(shù)據(jù)日志并且允許VTN查詢。遙測(cè)報(bào)告指實(shí)時(shí)周期性地報(bào)告，包括遙測(cè)使用和遙測(cè)狀態(tài)；遙測(cè)使用指VEN到VTN周期性地報(bào)告使用數(shù)據(jù)；遙測(cè)狀態(tài)指一個(gè)資源的狀態(tài)，周期性地從VEN到VTN的報(bào)告。

3.3 注冊(cè)

注冊(cè)可以選擇由VEN查詢VTN開(kāi)始以確定其需要的配置文件，傳輸機(jī)制和可支持?jǐn)U展功能。這個(gè)查詢操作可以采用OpenADR聯(lián)盟支持的任何傳輸機(jī)制的啟動(dòng)。對(duì)查詢的響應(yīng)包括所有VTN支持配置文件，傳輸機(jī)制和擴(kuò)展功能。VEN可以根據(jù)所接收的信息確定正式注冊(cè)的最佳配置。VEN確定與VTN通信的配置之后創(chuàng)建注冊(cè)，發(fā)送的注冊(cè)信息包括：注冊(cè)ID、venID、配置文件名稱、傳輸機(jī)制名稱、傳輸?shù)刂贰ML簽名等。VTN對(duì)每一個(gè)注冊(cè)發(fā)送的響應(yīng)信息包括：響應(yīng)對(duì)象、注冊(cè)ID、venID、vtnID、配置文件和傳輸機(jī)制的集合及名稱。注冊(cè)ID標(biāo)識(shí)注冊(cè)實(shí)例，用于該注冊(cè)實(shí)例后續(xù)操作，例如重新登記和取消登記。如果VEN的注冊(cè)信息發(fā)生改變，可以引用注冊(cè)ID隨時(shí)進(jìn)行重新注冊(cè)。如果VTN注冊(cè)信息發(fā)生改變，VTN可要求VEN重新注冊(cè)。VTN或VEN都可以取消注冊(cè)另一方發(fā)送響應(yīng)信息。

3.4 選項(xiàng)

VEN可創(chuàng)建選入和選出的調(diào)度表發(fā)送給VTN，用于定義臨時(shí)改變的可用性。結(jié)合長(zhǎng)期的調(diào)度表和市場(chǎng)背景需求，這些臨時(shí)性的調(diào)度表給出了VEN對(duì)接收到的事件的響應(yīng)意愿。VEN使用選項(xiàng)服務(wù)實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：確定VEN臨時(shí)可用時(shí)段、確定VEN臨時(shí)不可用時(shí)段、對(duì)之前確認(rèn)的事件選擇選入或選出。VEN能夠創(chuàng)建的選項(xiàng)類型為選入，選出，或兩者兼而有之。如果選項(xiàng)服務(wù)只包含venID作為標(biāo)識(shí)，則該調(diào)度表適用于VEN所控制的所有資源。通過(guò)添加其他的標(biāo)識(shí)信息可指定調(diào)度表適用的特定資源，因此，VEN可以同時(shí)創(chuàng)建多個(gè)不同的選項(xiàng)調(diào)度表，提高了DR的靈活性。

4 OpenADR2.0安全機(jī)制

在OpenADR中所有的信息交換，服務(wù)器端和客戶端必須使用公鑰基礎(chǔ)設(shè)施證書(shū)完成身份驗(yàn)證包括雙向認(rèn)證及消息完整性和機(jī)密性。OpenADR2.0定義了標(biāo)準(zhǔn)和高級(jí)兩種安全級(jí)別。標(biāo)準(zhǔn)安全級(jí)別使用傳輸層安全協(xié)議建立VTN和VEN之間的安全通信通道。高級(jí)安全級(jí)別額外使用XML簽名文檔提供不可抵賴性。

采用開(kāi)放式的安全體系結(jié)構(gòu)和普通的安全機(jī)制，RSA和ECC公鑰加密算法[16]。盡管RSA具有更廣泛的應(yīng)用，但ECC提供了更高效的加密操作并且對(duì)于相同的加密強(qiáng)度，ECC密鑰相比RSA密鑰短很多可有效的加密嵌入式設(shè)備。

OpenADR2.0要求所有節(jié)點(diǎn)要配備由認(rèn)證機(jī)構(gòu)(CA)頒發(fā)的公共/私有密鑰對(duì)和數(shù)字證書(shū)，由供應(yīng)商承擔(dān)其每個(gè)設(shè)備證書(shū)發(fā)放和管理的成本。同級(jí)的通信需要使用數(shù)字證書(shū)進(jìn)行互相驗(yàn)證。OpenADR2.0要求使用VEN的標(biāo)識(shí)符(venID)及VEN的數(shù)字證書(shū)生成的獨(dú)特信息進(jìn)行認(rèn)證。為使VTN驗(yàn)證消息的發(fā)送者確實(shí)是已經(jīng)注冊(cè)的有效VEN的venID，VTN執(zhí)行venID和數(shù)字證書(shū)之間的一對(duì)一映射完成驗(yàn)證。

5 OpenADR應(yīng)用實(shí)踐

自2003年開(kāi)始，美國(guó)進(jìn)行了大量OpenADR試點(diǎn)和示范項(xiàng)目，太平洋燃?xì)馀c電力公司通過(guò)開(kāi)展四種不同的DR項(xiàng)目使更多不同類型的用戶高效地參與其中[17]。西雅圖城市電力公司動(dòng)態(tài)電價(jià)項(xiàng)目和紐約自動(dòng)DR示范項(xiàng)目驗(yàn)證了暖通空調(diào)和照明設(shè)備是理想的DR資源[18-19]。OpenADR制定了基于標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器可讀的格式，簡(jiǎn)化了用戶的交互過(guò)程，減少了用戶端負(fù)擔(dān)[19]。實(shí)踐驗(yàn)證了OpenADR可支持自動(dòng)DR，具有大規(guī)模部署潛力。

5.1 OpenADR2.0應(yīng)用實(shí)踐

勞倫斯伯克利實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了一項(xiàng)快速DR測(cè)試項(xiàng)目，目的是確定小負(fù)荷實(shí)現(xiàn)快速DR方法?？焖傩枨箜憫?yīng)定義為響應(yīng)的需求側(cè)資源不需要提前通知并有快速響應(yīng)時(shí)間(分鐘至秒級(jí))。在測(cè)試地點(diǎn)安裝了基于開(kāi)源軟件的低成本設(shè)備保證終端的快速響應(yīng)，采用OpenADR2.0滿足系統(tǒng)的遙測(cè)需求，通過(guò)高級(jí)量測(cè)體系和用戶側(cè)的家庭局域網(wǎng)發(fā)送實(shí)時(shí)用電數(shù)據(jù)作為遙測(cè)數(shù)據(jù)。研究表明，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能家居設(shè)備作為調(diào)度資源實(shí)現(xiàn)低成本快速DR具有可行性。各個(gè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)接口不一致成為系統(tǒng)廣泛部署的最大障礙[20]。

美國(guó)電科院研發(fā)了電動(dòng)汽車參與DR的技術(shù)。文獻(xiàn)[21]闡述了電動(dòng)汽車?yán)肙penADR2.0 通信架構(gòu)自動(dòng)參與DR的方法。VTN將DR事件發(fā)送到一個(gè)中心服務(wù)器，該服務(wù)器負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)到每個(gè)電動(dòng)汽車制造商的管理系統(tǒng)。最終，DR消息通過(guò)各制造商專有的遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)發(fā)送到每一輛電動(dòng)汽車，實(shí)現(xiàn)了DR調(diào)度電動(dòng)汽車的有序充電。電動(dòng)汽車參與快速DR需從技術(shù)和效益方面綜合考慮，進(jìn)一步促進(jìn)其參與輔助服務(wù)。

OpenADR2.0應(yīng)用于快速DR和分布式能源提高了源網(wǎng)互動(dòng)性，進(jìn)一步改善了DR的靈活性和效率，提高了電網(wǎng)對(duì)新能源接入的能力，更好地滿足當(dāng)今及未來(lái)的市場(chǎng)需求。

5.2 國(guó)內(nèi)需求響應(yīng)試點(diǎn)應(yīng)用項(xiàng)目

國(guó)內(nèi)需求響應(yīng)領(lǐng)域的研究和實(shí)踐剛剛起步，主要集中在需求響應(yīng)理論框架和標(biāo)準(zhǔn)體系研究。結(jié)合需求響應(yīng)關(guān)鍵內(nèi)容，從體系架構(gòu)、信息模型、通信協(xié)議、一致性與安全策略等方面制定和完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)需求響應(yīng)技術(shù)發(fā)展和推廣部署。

國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)公司在電力需求側(cè)管理方面投入了大量人力物力開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)，并按照國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行示范工程建設(shè)[5]。中國(guó)電科院智能電網(wǎng)用戶接口標(biāo)委會(huì)(SAC/TC549)已獲OpenADR一致性測(cè)試實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)，將有效指導(dǎo)國(guó)內(nèi)DR技術(shù)研發(fā)，有利于增強(qiáng)不同系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通能力。南網(wǎng)科研院制定了DR綜合效益評(píng)價(jià)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(IEEE P2030.6)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 32127-2015)，并在佛山、南寧等城市開(kāi)展了試點(diǎn)應(yīng)用項(xiàng)目。

6 結(jié)論

(1)自動(dòng)需求響應(yīng)實(shí)現(xiàn)了供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)資源的綜合規(guī)劃，有效發(fā)揮了需求側(cè)資源提供實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)服務(wù)的能力，提高了新能源電力系統(tǒng)的利用效率和安全穩(wěn)定性。OpenADR能夠與控制系統(tǒng)交互通信，通過(guò)預(yù)編程自動(dòng)響應(yīng)DR事件或價(jià)格信號(hào)，無(wú)需人工干預(yù)，簡(jiǎn)化了多個(gè)信號(hào)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，有利于樓宇自動(dòng)化的部署。因此，需求側(cè)資源能更有效的參與系統(tǒng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了源荷互動(dòng)和協(xié)同增效。

(2)OpenADR2.0作為美國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正在進(jìn)行國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化推廣，旨在滿足現(xiàn)有和未來(lái)的輔助服務(wù)市場(chǎng)快速DR的需求，其具有顯著的大規(guī)模部署潛力。目前，OpenADR已經(jīng)在美國(guó)、中國(guó)、澳大利亞、歐洲、日本等地進(jìn)行部署。需求響應(yīng)研究中心研究OpenADR如何采用實(shí)時(shí)方式協(xié)調(diào)資源和DR信息以滿足市場(chǎng)結(jié)構(gòu)變化和新能源接入的新的通信要求，促進(jìn)DR成為供應(yīng)側(cè)系統(tǒng)的可行競(jìng)爭(zhēng)者。最終，將支持電網(wǎng)—用戶實(shí)現(xiàn)負(fù)荷和分布式能源的智能管理。

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A Review of Standard Architecture and Application of OpenADR2.0

ZHANG Tiefeng1,2, ZHANG Xu1, ZHAO Yun3, XIAO Yong3,SUN Yujun3, WANG Yan3, HU Jun2

(1.School of Electrical and Electronic Engineering,North China Electric Power University, Baoding 071003,China; 2. State Key Laboratory of Control and Simulation of Power System and Generation Equipments, Department of Electrical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 3. Electric Power Research Institute of China Southern Power Grid, Guangzhou 510080, China)

OpenADR provides a standardized communication architecture based on price signals and DR events. In this paper, the contents of OpenADR2.0 are presented, and the communication architecture, transport protocol, services and security of OpenADR2.0 are described. Further, the practices of OpenADR are presented. Practices show OpenADR can support automatic demand response and greatly improve the reliability, robustness and cost-effectiveness of DR, with potential for large-scale deployment. China should facilitate the development of DR standards and launch the implementation projects of automatic demand response, and ultimately promote user interaction and energy conservation and emission reduction under the background of global energy interconnection.

OpenADR2.0; demand response; conservation and emission reduction; communications specification; user interaction

10.3969/j.ISSN.1672-0792.2017.03.010

2016-09-13。

南方電網(wǎng)公司重大科技專項(xiàng)(CSGTRC-K142036)；教育部中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2014MS101)。

TM73

A

1672-0792(2017)03-0055-06

張鐵峰(1974-)，男，副教授，博士，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)信息通信技術(shù)與決策支持。