能源互联网系统—智能电网与热、气、水、交通系统的交互

ICS35.240.50CCSF10 GB/T—XXXX 中华人民共和国国家标准 能源互联网系统— 智能电网与热、气、水、交通系统的交互 Energyinternetsystem- interactionbetweensmartgridandheat,gas,water,andtransportationsystems （征求意见稿） 20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布 目次 前言III 1范围1 2规范性引用文件1 3术语和定义1 4基本规定2 5能量交互4 5.1一般要求4 5.2智能电网与热系统的能量交互4 5.3智能电网与燃气系统的能量交互5 5.4智能电网与水系统的能量交互6 5.5智能电网与交通系统的能量交互6 6信息交互7 6.1一般要求7 6.2智能电网与热系统的信息交互7 6.3智能电网与燃气系统的信息交互8 6.4智能电网与水系统的信息交互8 6.5智能电网与交通系统的信息交互9 7业务交互9 7.1一般要求9 7.2供电服务业务9 7.3应急管理业务9 7.4需求响应业务10 7.5综合能源业务10 前言 本文件根据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由中国电力企业联合会提出并归口。 本文件起草单位：本文件主要起草人：本文件为首次发布。 能源互联网系统— 智能电网与热、气、水、交通系统的交互 1范围 本文件规定了智能电网与热、气、水、交通系统交互的总体要求，规范了智能电网与热、气、水、交通系统在能量交互、信息交互、业务交互等方面的具体技术要求。 本文件适用于能源互联网中智能电网与热、气、水、交通系统的交互。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T9237制冷系统及热泵安全与环境要求 GB/T15316节能监测技术通则 GB/T17166能源审计技术通则 GB/T18657.5远动设备及系统第5部分：传输规约第5篇：基本应用功能 GB19576单元式空气调节机能效限定值及能效等级 GB19577冷水机组能效限定值及能效等级 GB24500工业锅炉能效限定值及能效等级 GB/T24915合同能源管理技术通则 GB/T28583供电服务规范 GB/T29328重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范 GB/T29781电动汽车充电站通用要求 GB30721水（地）源热泵机组能效限定值及能效等级 GB/T33589微电网接入电力系统技术规定 GB/T33593分布式电源并网技术要求 GB/T33607智能电网调度控制系统总体框架 GB/T33760-2017基于项目的温室气体减排量评估技术规范通用要求 GB/T35727中低压直流配电电压导则 GB/T36274微电网能量管理系统技术规范 GB/T36572电力监控系统网络安全防护导则 GB/T37973-2019信息安全技术大数据安全管理指南 GB/T40090储能电站运行维护规程 GB/T40222-2021智能水电厂技术导则GB/T40597-2021电能质量规划总则GB/T50052-2009供配电系统设计规范 GB51348-2019民用建筑电气设计标准 IEC61968（所有部分）电力企业应用集成及配电管理系统接口（Applicationintegrationatelectricutilities-systeminterfacesfordistributionmanagement） 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 智能电网smartgrid 应用数字化技术及其他先进技术对各种电源发出的电力及其传输过程进行监测和管理，以满足终端用户各种电力需求的电力网络。 3.2 热（冷）系统heating(cooling)system 满足蒸汽、热水、空间供暖/供冷等热（冷）负荷需求的集中式或分布式供能系统，包含蒸汽、热水和冷水制取（含热电或冷热电联供）设施，蒸汽和热水（冷水）管网，及热发电设施。 3.3 气系统gassystem 指燃气（天然气、生物质合成气、沼气、氢气等）的生产、传输与利用等相关系统，包含燃气管网、储气单元、燃气发电机组（燃气轮机、燃气内燃机等）、电制气装置、燃料电池等设施。 3.4 水系统watersystem 供水的取水、输水、水质处理、储存和配水等设施以一定的方式组合成的总体，包括各类水泵、管道、蓄水池、阀门、各类辅助设备及抽水蓄能系统，可按照各类用户的生产生活和消防所需，有组织地将水输送到用水地点的系统。 注：不包括常规水力发电系统。 3.5 交通系统transportationsystem 包括市政公路系统、轨道交通系统以及水运交通系统。 注：不包含航空、管道等交通运输方式。 3.6 能量接口energyinterface 满足智能电网电力与热、气、水、交通系统各种形式能量、物质或服务之间转化利用或协同供应需 求的能量转换及利用设施，含用电、发电设施及电能与其他能量、物质或服务联供设施。 3.7 信息接口communicationinterface 满足智能电网与热、气、水、交通系统各类信息传递与交互的系统接口。 4基本规定 4.1智能电网与热、气、水、交通系统的交互应采取协调控制和优化运行等技术手段，综合考虑技术、经济、环境约束，保障各系统间的能源转换，满足用能需求及以新能源为主体的新型电力系统建设需求，实现经济、社会、环境效益最优化。 4.2智能电网应通过能量接口与热、气、水、交通系统进行双向能量流动或业务互动场景下的单向能量流动，应通过信息接口接入信息网络进行信息流、业务流的双向传输，实现智能电网与热、气、水、交通系统的交互。智能电网与热、气、水、交通系统的交互方式见图1。 4.3智能电网与热、气、水、交通系统的交互应满足能源互联网多能源生产、传输、分配、存储、转换、消费及交易的实时需求和高可靠性要求，并能满足为能源互联网各参与方提供优质服务的要求。 4.4智能电网与热、气、水、交通系统的交互应建立满足信息交互、资源服务的安全防护体系。 4.5智能电网与热、气、水、交通系统的交互应包括能量交互、信息交互及业务交互，其交互架构见图2。 4.6智能电网与热系统的交互，是指智能电网与集中式或分布式供热（供冷）系统之间的交互。本文件不包括智能电网与未涉及热（冷）供应业务的煤电、核电、光热发电等电厂热力系统间的交互。 4.7智能电网与气系统的交互，是指智能电网与各级燃气系统在电能/燃气的生产、传输与消费环节之间的耦合交互。气系统包括天然气系统、煤气系统、氢气系统等。 4.8智能电网与水系统的交互，是指智能电网与各级水系统在电能或水的生产、传输与消费环节之间的耦合交互。本文件不包括智能电网与常规水力发电系统之间的交互。 4.9智能电网与交通系统的交互，是指智能电网与公路交通、铁路交通和水运交通之间的交互。本文件不包括智能电网与航空、管道等交通运输方式之间的交互。 4.10智能电网与热、气、水、交通系统的交互应满足热、气、水、交通系统用能负荷需求，热、气、水、交通系统利用自身用电设备特性调整用电需求曲线，参与智能电网需求响应。 4.11智能电网与热、气、水、交通系统的交互应保障热、气、水、交通系统电力用户合法的基本用电权益，不断丰富供电服务渠道及手段、提高供电能力和供电服务水平。因抢险救灾、突发事件需要紧急供电时,智能电网应当及时提供电力供应。 4.12智能电网与热、气、水、交通系统的交互应根据能源消耗情况对用能侧进行负荷预测。负荷预测包括超短期负荷预测、短期负荷预测、中期负荷预测、长期负荷预测。 4.13智能电网与热、气、水、交通系统的交互应能实现不同类型能源、技术及系统的多能互补、集成优化。 4.14智能电网与热、气、水、交通系统的交互应通过碳交易手段将各系统的温室减排效益进行量化核证，通过碳市场出售碳减排指标，获得碳融资收益。 图1智能电网与热、气、水、交通系统的交互方式示意图 图2智能电网与热、气、水、交通系统的交互架构 5能量交互 5.1一般要求 5.1.1热、气、水、交通系统的供电系统应根据各系统重要性需求，在负荷分级、供电要求、电源要求、电压选择、电能质量等方面满足GB51348-2019、GB/T50052-2009中的相关规定。 5.1.2智能电网与热、气、水、交通系统的能量交互可结合储能和用户用能模式变化，提高系统整体的灵活性、可靠性、经济性、环保性，满足新型电力系统的建设要求。 5.1.3智能电网与热、气、水、交通系统的供电系统在电气公共连接点的电压偏差、电压波动和闪变、交流谐波、交流频率偏差、交流电压不平衡度、暂时和瞬态过电压、电压暂降与短时中断、直流分量、直流电压偏差等应满足GB/T40597-2021、GB/T35727中的相关规定。 5.1.4用电设备的能效等级应满足GB19576、GB19577、GB24500、GB30721中的相关规定。 5.1.5局域、小范围多系统交互可利用综合能源舱等方式实现多能互补，提高用能效率。 5.2智能电网与热系统的能量交互 5.2.1智能电网和热系统的交互包括：通过电-热（冷）耦合技术实现能量转换，满足用能负荷需求；利用电制冷（热）设备、蓄冷（热）设备及热系统热惯性等，使电能与热能互为调峰和储能，以提高热系统与智能电网的灵活性、安全性，提升社会经济整体效益。 5.2.2智能电网与热系统的交互模式，具体包括但不限于： a）耦合供能模式，利用燃气轮机、燃气内燃机、燃料电池等集中式或分布式热电联供或冷热电联供设施，在满足热系统负荷需求的同时与智能电网进行双向电力交互，以实现能源梯级利用，提高总体能效； b）电热转换模式，利用空调、热泵、电锅炉等用电设备或电热转换系统，将电网电力转化为热系 统的冷、热能量，满足系统的冷、热负荷需求； c）热电转换模式，利用余热发电循环、半导体温差发电等热发电设施，将热系统的热能转化为智能电网的电力，满足热系统的余热利用与余电上网需求以及智能电网的调度需求； d）储热调峰调频模式，结合电热转换设施与储热（储冷）设施，实现热系统的电负荷时移，满足智能电网的调峰调频需求，提升热系统的用电经济性； e）热系统基础设施用电调度模式，基于循环泵等热传输及热系统维持设备用电的智能调控，利用热惯性实现热系统灵活性调度，满足智能电网短期调度需求。 5.2.3智能电网与热系统的能量交互控制策略应满足以下要求： a）智能电网与热系统交互供热，耦合装置（或能量接口）可采用质调节或质-量调节的控制方式，同时宜采用与其热系统动态特性相匹配的控制周期； b）在协调电热耦合动态过程的同时，考虑各机组启停及储能设备的运行情况，实现输电元件热惯性性质的充分利用； c）通过对电热负荷动态调整的控制，在保障用户差异化用能的前提下，有效平抑电网和热系统的功率波动。应根据其系统规模及供热质量的需求，采用适当的控制周期。 5.2.4智能电网与热系统的能量交互时间尺度应满足以下要求： a）智能电网与热系统的能量交互应根据供热质量要求确定交互的时间尺度； b）应根据不同用户的用热（冷）形式和供能质量要求，确定满足用户需求的热能平衡周期；c）日前尺度宜以24h为调度周期，时间分辨率宜不低于1h；日内应根据交互系统间能量的滚 动特性确定合适的时间尺度，协调优化电、热能交互； d）应选取合适方法应对电热负荷预测误差；可利用电、热能的动态特性，调整电、热储能装置与联络线的调度计划；宜定量分析日前备用计划的可行性与电热交互影响下时间尺度的灵活性。