主动配电网的用户由传统电力负荷和有源结构体构成，对电网与用户间的互动提出了新的要求。文章重点阐述了主动配电网用户的互动服务及其信息交互接口标准化的问题，提出了主动配电网的“外”向特征，并在用户的范围、服务类型、接口模型及其功能、信息交互接口标准化等方面进行了分析，促进标准化互动服务的发展。
0.引言
主动配电网是智能配电网发展过程中的高级技术形态，能够综合监测和调控并网的分布式发电、柔性负载、储能装置以及用户侧智能设备等，在灵活的电网结构之上，借助预先态势感知、预先风险告警、预先趋势防控等主动管控手段，实现可控潮流分布和系统状态优化，并可提供对“上游”系统的可靠支撑和对“下游”用户的主动接纳。同时，接入分布式发电单元的有源负荷已经具备向电网提供反向电力供应、降损、稳压等支撑能力。
目前对主动配电网技术的研究主要集中在含分布式电源的规划、运行控制与优化、故障处理等方面，例如随机性和间歇性可再生能源的主动接入和消纳、并网保护方式、灵活调配的潮流优化等，已取得了大量突破性的基础成果，并应用于一批试点工程，实现了预期的技术目标。但无论是理论研究还是工程应用，均围绕配电网本身的范畴开展，其对“上”和对“下”的外部特性及相应的支撑与响应技术还有待深入研究。如何在智能配电网的“内”与“外”都能更明显地体现主动特征及其所产生的优势效益，是对未来主动配电网全面发展的更高要求。文章立足于主动配电网末端与用户及其智能设备间的互动服务，关注其“外”与“下”特性，讨论双向信息交互接口模型的标准化。
1.主动配电网用户服务
1.1用户范围
一般认为，用户是电网末端的电力使用者;主动配电网的用户除了传统意义的电力负荷之外，不仅增加了已知的分布式能源、微电网、智能楼宇、智能家居、工业自动化等有源结构体，而且应涵盖新兴的面向用户服务的能源提供商、集成商、运营托管机构等第三方市场，具有地理位置分布广泛、数量容量差异较大、响应特性各不相同、结构层次复杂嵌套、自成独立体系等特点，使得在其参与主动配电网互动活动时增加了系统复杂性、时变性和不确定性。
1.2用户服务
参与主动配电网的互动活动并与电网发生电力及其相应的信息交换的用户已经具备了自我供电运行甚至反向送电、提供电力服务的能力。目前情况看，可概括为公共基础服务、需求响应服务、能效评估服务、电网紧急服务、局部市场交易服务类等其他有待开发的电力增值服务类型。
1)公共基础服务类：包括一般性用电设备、电动汽车充放电、用电信息采集、分布式电网出力监控等，实现主动配电网和用户正常运行的电力供应和数据采集。
2)需求响应服务类：包括电网对用户的用电惯性、合约和事件的积极响应、用户对电网运行状态的主动调整，涉及用户的“内”调节和“外”调节，实现主动配电网与用户常态下的双向供用电优化动态平衡。
3)能效评估服务类：包括同时对设备用电特征及其关联电网损耗的监测和双向调整，评价供用电效率，实现主动配电网经济性的可观测和分布概况，进而对电网规划和运行以及用户用电模式提供决策支撑。
4)电网紧急服务类：是有源用户根据电网要求提供紧急电力供应和运行支撑的出力服务，包括本地转供、末端电压调节、区域黑启动等，体现用户向电网的主动。
5)局部市场交易服务类：包括含有第三方电力批发商和能源集中商的本地局部电力市场的电力交易，有源用户、并网中压配电网的分布式电源、储能装置等均可参与交易，辅助本地的供用电平衡。
[pagebreak]2.信息交互接口
2.1接口模型
信息交互接口模型是主动配电网用户服务的具体表达方式，通过接口模型来实现服务提供者与服务接受者以统一的信息模型、统一的数据格式、统一的交互方式进行服务需求、过程和响应信息的传递，最终以电力流动来实现服务的约定。
接口模型一般采用开放式的分层架构(见图1)，使服务的定义与通信基础架构和应用系统松耦合，可以由传统的专有交易平台承载，又可由基于总线和云技术的虚拟环境建立，运用订阅/发布或者请求/应答的消息模式来实现。
目前看，电网与用户间已分别采用智能电表、公用网关、智能终端等装置载体来实现设备间的双向信息传递，也可在拥有类似于能量管理系统等集中管控系统间交互各用户的服务信息，灵活适应各类用户与电网间不同层级的服务需求。
图1信息交互接口模型分层架构
2.2接口功能
接口功能是服务信息能够安全、完整和真实地从发送者向接受者传送的必要保障，包括安全隐私功能、可维护功能、可扩展功能等。
1)安全隐私功能：考虑用户服务信息、交互接口和通信网络的安全性，包括身份验证、授权、保密性、完整性、不可抵赖性和审计等方面，具有交互记录和状态的信息追踪。
2)可维护功能：考虑用户服务信息的存档、历史追溯、场景重现等，满足在服务中断后的信息恢复和服务更新后信息延续的要求，具有向后兼容的能力。
3)可扩展功能：考虑变化的已有服务和新增的全新服务，能够在不影响原有服务和其他服务的情况下，扩展服务的功能、信息和接口，具有开放式的即插即用能力。
[pagebreak]3.接口模型的标准化
3.1已有标准
电网侧和用户侧的智能设备和系统已有的信息交互与通信标准整体上具有多样性、多变性和差异性的特点。
在应用层，电网侧的信息模型以国际电工委员会(IEC)制定的公共信息模型(commoninformationmodel，CIM)和IEC61850模型为主流，电网调度、运行系统和自动化监控装置均采用的这两大标准来描述电网的对象，应用IEC61968和IEC61970作为面向应用的信息交互标准，应用IEC61850作为现场装置数据上下行的规范。用户侧的信息模型比较复杂，面向需求响应的OpenADR、面向用户间的IEC62746、面向智能能源应用的SEP2.0等。在通信层，面向建筑物内通信的DLMS/COSEM、面向楼宇自动化和家庭的ZigBee、面向工业自动化的KNX、LonWorks和Modbus协议、基于IP网络和分布式模块化的WebService等。
3.2服务标准化
主动配电网用户服务尚未成熟，其标准化的服务定义、服务对象、服务需求、服务场景、服务流程、服务结果均未有详实和权威的共识。但迅速发展的主动配电网用户服务已迫切需要制定统一的服务描述和交互规范，来支撑用户与主动配电网的互动活动。
一方面，应制定新的标准来描述主动配电网的服务：以IECCIM为基础，考虑参与主动服务主体的适度模型扩展，根据每个服务的信息需求，从CIM中定制抽取与服务配套的模型子集，参考IEC61968消息机制，形成基于XSD的服务消息框架，并分析参与特定服务主体间所需的信息交互流程，通过WebService的通信方式，建立服务的信息交互接口模型。
另一方面，应最大限度地考虑复用已有的标准和系统，在不破坏或者严重影响服务主体内部信息处理方式的情况下，制定服务信息交互标准与已有标准的映射关系，使服务能够通过分解、再组合和转换的过程，高效构建可动态调配的灵活组态服务架构，适应不断发展更新的服务要求。
4.结语
用户的互动服务是主动配电网未来发展的重点方向之一，体现对“外”和向“下”的主动特征。本文初步探讨互动服务的类型、信息交互接口的要求及其接口模型标准化的问题。可知，在信息交互接口的标准化过程中，依然有大量的有待发现的需求和未确定的技术环节需要进一步研究、试验和开发，从而进一步推动主动配电网的完整构建。
