0 引言
近几年，我国政府陆续出台了《电力需求侧管理办法》、《有序用电管理办法》、《电力需求侧管理城市综合试点工作中央财政奖励资金管理暂行办法》等政策法规[1-3]，为实施需求响应(demand response，DR)提供了必要的政策支持。同时，全国已建立起多种电价体系，包括尖峰电价、分时电价、丰枯电价等，部分省市(如浙江、安徽、上海等)还实行了直接负荷控制、可中断负荷电价、高可靠性电价等补偿政策，极大地促进了国内DR业务的发展。但DR的实现需要相应的系统、终端设备、运行模式、管理模式等支撑和配合，上述内容的标准化直接决定了DR系统在国内的推广应用规模和DR业务发展速度。
为促进和支撑DR标准化工作开展，为DR有关标准制定提供技术参考，亟待建立系统化的电力DR标准体系。从支撑和促进需求响应业务发展的角度，本文建立了电力DR标准体系，并梳理分析了相关标准框架。
1 DR标准研究现状分析
1.1 国外研究现状
在美国，DR是智能电网框架里的一个重要组成部分，也是智能电网建设的重要目标。美国联邦能源管理委员会(FERC)第719号令，以及美国复苏和再投资法案(American Recovery and Reinvestment Act)等政策正在促进美国DR的研究及项目开展。由美国劳伦斯伯克利国家实验室DR 研究中心负责开发的开放式自动需求响应(open automated demand response，Open ADR)通信协议是智能电网信息与通信技术的一部分，已经成功应用于工商业电力用户[4-7]。在加州等地开展的楼宇和家庭DR项目已成功实施，并积累了丰富的理论和实践经验。SEP 2.0(smart energy profile2.0，智能能源规范2.0版)于2009年入选美国家庭设备智能能源管理标准，该标准将需求响应和用户侧负荷控制业务作为开展建模工作的主要对象，以提升电网和用户电器设备的互操作能力。
2013年，由日本经济产业省主导设立的日本智能社区联盟制定了“需求响应接口规范”。同年夏季，由电力公司及负荷集成商启动了需求响应实证实验，实验目标为通过组合利用不同厂商的装置及服务，确认不同装置、服务间的互联性，力争实现需求响应业务的实用化。该实证项目由经济产业省提供“能源管理系统标准化连接及控制技术研究事业”补贴，同时研究在早稻田大学的实验基地，将需求响应信息发送给地区能源管理系统，由接受需求响应信息的地区能源管理系统向地区内的用电方提出节电要求[8]。
澳大利亚颁布实施了有关居民电器参与需求响应的AS4755系列标准[9-11]，详细规定了家用空调、热水器、游泳池水泵控制器、电动汽车充放电设备、家用光伏发电系统的硬件接口及通信协议指令，明确了家用电器需求响应等级，实施需求响应等级标识制度，并与家用电器能效标识一同推广应用，取得了良好的效果。韩国也在DR型家电研究设计方面开展了诸多实践，并进行了DR试点，取得了较好的实践效果。
IEC TC57针对需求响应业务发展的实际需求，开展了用例分析、模型研究等工作，并取得了丰硕的研究成果。IEEE发布的智能电网行动路线图[12-13]中对需求响应的业务场景进行了较详细的描述。IEC PC118作为专门面向需求响应领域开展标准制定工作的国际化标准组织，完成了需求响应信息交互规范[14-15]。
尽管国外需求响应发展较早，但从目前发布的有关标准来看，尚没有建立需求响应方面的标准体系，只在需求响应功能架构、需求响应信息交互、需求响应系统通信协议等方面建立了具体的技术标准。
1.2 国内研究现状
2013年，国家标准化管理委员会下达了关于《电力需求响应系统通用技术规范》国家标准制定任务，由中国电力科学研究院作为牵头起草单位，联合国内相关领域的高校、科研机构、产品厂商开展了针对DR系统术语定义、架构、基本功能、性能指标、系统接口、通信要求、工作环境和安全防护等方面的标准化研究，并于2014年11月完成标准送审稿，由中国电力企业联合会组织专家现场审查通过。
2014年8月6日，全国智能电网用户接口标准化技术委员会在北京成立，对口IEC/PC118技术委员会，主要工作范围为智能电网与用户系统/设备接口、需求响应、智能用电服务等，其中需求响应是该标委会的重要工作领域，该标委会将围绕需求响应系统/终端、需求响应互操作性、需求响应测评、需求响应业务与监管等方面组织和开展标准研究、制定以及审查等工作。
2 电力DR标准体系架构
电力DR标准体系研究以DR系统为载体，以政府监管部门、电网公司、电力用户、负荷聚合商等主要用户的实际需求为导向，以促进电力需求响应系统互联互通、需求响应业务规范有序运行为目标。在设计电力DR标准体系架构前，首先分析电力DR系统架构。
2.1 电力DR系统架构
按照信息技术开放系统互连基本参考模型的分层思想，设计了系统的互操作架构，并将电力DR系统划分成业务层、功能层、信息层、通信层和组件层5个层面，如图1所示。
图1 电力DR系统互操作架构
Fig. 1 Inter-operation architecture of power DR system
1)业务层规定需求响应政策、业务模式、业务流程和参与者分工等，该层支持电能供应商或需求响应服务提供商开展需求响应业务，支持需求响应监管者定义新的市场模式，支持业务细化，保证各个具体业务的实现。
2)功能层规定系统功能和服务，提供相应功能，支撑具体业务流程的实现。
3)信息层规定在功能层和通信层、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。
4)通信层规定信息交换的协议和机制，包括语法的互操作性，并提供网络交互。
5)组件层规定需求响应系统物理分布，为需求响应参与者所属的软件系统、硬件设备等提供基本连接。