1 適用范圍

本規(guī)范規(guī)定了新型電力負荷管理系統(tǒng)微網數據接入的相關要求，涵蓋了數據通信架構、數據交互、安全防護、數據范圍和形式等內容，新型電力負荷管理系統(tǒng)接入的單個微網資源需要僅有一個營銷戶。本規(guī)范適用于國網江蘇省電力有限公司、承擔新型電力負荷管理系統(tǒng)和微網建設的研發(fā)及實施單位。

2. 微網能量管理系統(tǒng)

一種計算機系統(tǒng)，包括提供基本支持服務的軟硬件平臺，以及保證微網內發(fā)電、配電、用電設備安全經濟運行的應用軟件。

2.1 云云互聯(lián)

云云互聯(lián)是指云計算平臺與云計算平臺之間的連接和通信，它使得云計算平臺間能夠流暢進行數據交互、協(xié)同工作。

2.2 云邊互聯(lián)

云邊互聯(lián)是指云計算平臺與邊端設備（智能控制器、網關等）之間的連接和通信，它使得邊端設備能夠與云端進行數據交互、協(xié)同工作，實現(xiàn)對數據的實時處理和分析，同時也能將計算和存儲資源更好地分布到邊緣，以滿足低時延、高可靠等應用需求。

2.3 APN

APN是一種由運營商構建的專用無線網絡接入技術，它確保物聯(lián)網設備可以安全、準確地與特定的網絡通信并進行數據傳輸。

2.4 智能控制器

能夠對空調、照明、充電樁、光伏、儲能等設備進行負荷互動調節(jié)并和各種能源采控終端進行數據交互的智能設備。

3.通信架構

微網接入新型電力負荷管理系統(tǒng)通信架構主要包括可調資源設備層、微網能量管理層、主站層。對于部署在互聯(lián)網區(qū)的微網能量管理系統(tǒng)，宜采用云云互聯(lián)的方式實現(xiàn)微網資源接入；對于部署在客戶側局域網的微網能量管理系統(tǒng)，宜通過在客戶側安裝能源網關，采用云邊互聯(lián)的方式實現(xiàn)微網資源接入；對于客戶側能量管理系統(tǒng)能力較弱或沒有能量管理系統(tǒng)，宜采用安裝具備能量管理系統(tǒng)功能的微網網關（智能控制器），采用云邊互聯(lián)的方式實現(xiàn)微網資源接入。

圖1 微網接入通信架構圖

4.數據交互

4.1 數據內容

根據新型電力負荷管理系統(tǒng)微網業(yè)務需求，微網能量管理系統(tǒng)接入新型電力負荷管理系統(tǒng)的內容包括檔案數據、測點數據，接收新型電力負荷系統(tǒng)的調控指令數據三部分

1.檔案數據。檔案數據指微網檔案，包括微網名稱、微網類型、微網所屬地區(qū)、微網地址、合同容量、運行方式、微網場景、電壓等級以及微網下的其他檔案等。

2.測點數據。測點數據指監(jiān)測微網的特征狀態(tài)，包括上調裕度、下調裕度、微網總用電負荷、微網調控類型、微網有功調節(jié)量、微網調控開始時間、微網調控結束時間以及微網下的其他分項測點數據。

3.調控指令數據。調控指令數據指新型電力負荷管理系統(tǒng)下發(fā)給微網的負荷調控指令。

4.2 交互方式

微網能量管理系統(tǒng)接入新型電力負荷管理系統(tǒng)選用云云互聯(lián)和云邊互聯(lián)兩種方式接入，采用消息中間件、緩存等交互方式，保證海量數據實時、高效接入。數據格式應簡潔、輕量、易擴展。

4.2.1 云云互聯(lián)

云云互聯(lián)采用HTTPS安全協(xié)議+Restful接口設計風格，基于XML數據格式，數據傳輸編碼應為UTF-8，對微網能量管理系統(tǒng)與新型電力負荷管理系統(tǒng)之間數據交互格式進行擴展定義，詳見附錄7.2。

4.2.2 云邊互聯(lián)

云邊互聯(lián)采用IEC104協(xié)議，保證數據傳輸標準化、通用性及可擴展性。

4.3 交互流程

微網能量管理系統(tǒng)接入新型電力負荷管理系統(tǒng)可以選用云云互聯(lián)和云邊互聯(lián)兩種方式接入，均滿足分鐘級百萬并發(fā)數據采集和遠程安全調控任務下發(fā)的要求。微網能量管理系統(tǒng)上傳的遙測數據最小粒度應為1分鐘級。

4.3.1 云云互聯(lián)

根據微網客戶的申請由新型電力負荷管理系統(tǒng)發(fā)放微網接入秘鑰，此秘鑰和微網一一對應。微網能量管理系統(tǒng)通過調用新型電力負荷管理系統(tǒng)在互聯(lián)網側開放的微網數據傳輸接口，實現(xiàn)微網檔案資源、負荷資源的數據接入，實現(xiàn)微網負荷資源的上下調節(jié)。云云互聯(lián)接口分類為檔案類、測點數據類、控制指令獲取，分別調用頻率不低于2分鐘、1分鐘和30秒。

圖2 云云互聯(lián)交互流程圖

4.3.2 云邊互聯(lián)

根據微網客戶的申請由新型電力負荷管理系統(tǒng)發(fā)放微網接入APN專用物聯(lián)網卡，此物聯(lián)網卡和微網一一對應。云邊互聯(lián)方式需要在新型電力負荷管理系統(tǒng)的微網互聯(lián)網接入區(qū)建檔，通過微網專用的APN數據傳輸通道直采的方式實現(xiàn)微網數據接入和負荷資源調控。

圖3 云邊互聯(lián)交互流程圖

5 安全防護

5.1 網絡架構

根據《國網江蘇省電力有限公司關于印發(fā)新型電力系統(tǒng)全場景網絡安全防護指導意見的通知》（蘇電互聯(lián)〔2021〕473號文）要求，在公司現(xiàn)有安全分區(qū)及“三道防線"柵格狀縱深防護架構基礎上，按照安全風險可控程度，進一步將安全防護區(qū)域抽象劃分為可信網絡區(qū)域、安全緩沖區(qū)和非可信網絡區(qū)域。

圖4 新型電力系統(tǒng)全場景網絡安全防護框架

緩沖區(qū)建設遵循公司網絡信息安全防護體系要求，遵循“安全分區(qū)、網絡專用、橫向隔離、縱向認證"基本原則，按照公網、前置服務區(qū)、安全區(qū)進行網絡分層，支持云邊、云云兩種數據接入方式。云邊互聯(lián)，物理上構建運營商APN+VPN物聯(lián)采集網絡通道，邊端設備通過運營商專線接入緩沖區(qū)。云云互聯(lián)，通過互聯(lián)網通道，采用HTTPS安全協(xié)議+Restful服務接口將第三方系統(tǒng)數據接入緩沖區(qū)。網絡架構如下圖所示：

圖5 緩沖區(qū)網絡架構圖

1.網絡分層

前置服務區(qū)：劃分采集前置區(qū)、DMZ區(qū)，用于邊界交互，不存放數據。在采集前置區(qū)部署物聯(lián)采集前置服務，在DMZ區(qū)部署互聯(lián)網交互服務。

安全區(qū)：部署分布式數據緩存，存放全量采集數據。

2.安全防護措施

前置服務區(qū)部署鏈路負載均衡、防火墻、WAF、IDS、網絡溯源設備等安全防護設備。前置服務區(qū)與安全區(qū)之間部署物理防火墻。

3、安全防護要求

前置服務區(qū)策略：采集前置區(qū)僅允許對公網、DMZ區(qū)、安全區(qū)進行網絡訪問，禁止任何外部終端主動向采集前置區(qū)發(fā)起連接，嚴格執(zhí)行“只出不進"原則。

DMZ區(qū)策略：僅允許被采集前置區(qū)、互聯(lián)網訪問，嚴格執(zhí)行“只進不出"原則。

安全區(qū)管理要求：所有緩沖區(qū)數據存放在安全區(qū)。

運維管理要求：對不同角色制定不同的運維策略, 僅允許通過堡壘機進行有限權限訪問，對所有操作進行全程安全審計，對數據庫進行運維審計。

4.穩(wěn)定性要求

（1）能量管理系統(tǒng)應在規(guī)定的容量設計范圍的壓力下，正常不間斷的運行7*24個小時，同時能夠保 證平臺運行穩(wěn)定和滿足良好用戶體驗的處理速度；

（2）在出現(xiàn)各種嚴重異常的情況下，能量管理系統(tǒng)能夠容錯，并快速建立一系列的處理機制；

（3）應處理與不穩(wěn)定的外部系統(tǒng)的交互；

（4）能量管理系統(tǒng)應可監(jiān)測服務失效，并自動重新恢復；

（5）當能量管理系統(tǒng)出現(xiàn)負載時，應自動降低系統(tǒng)負載；

（6）當出現(xiàn)網絡通信失敗的情況時，能量管理系統(tǒng)能夠快速；

（7）能量管理系統(tǒng)平均時間大于一年，故障平均恢復時間小于1小時；

（8）能量管理系統(tǒng)以云云互聯(lián)的方式接入新型電力負荷管理系統(tǒng)時，帶寬>=10M，時延<1s，可靠性大于99.99%；

（9）能量管理系統(tǒng)的可用率應大于99.99%。

5.2 安全架構

緩沖區(qū)通過HTTPS通道、登錄認證、業(yè)務數據加密存儲、數據加密傳輸、邏輯隔離裝置數據穿透等五重安全機制，保障數據安全交付。

圖6 安全防護架構

緩沖區(qū)作為客戶側邊端設備或云平臺與公司互聯(lián)網大區(qū)的數據交互樞紐，對外，對接觸客戶側現(xiàn)場邊端設備或云平臺，通過邊界防火墻實現(xiàn)訪問控制，通過運營商通道加密實現(xiàn)數據和指令的加密傳輸；對內，對接公司互聯(lián)網大區(qū)，通過邊界防火墻單向訪問，采用國密算法實現(xiàn)數據和指令加密傳輸。

6 安科瑞智慧能源管理平臺助力虛擬電廠快速發(fā)展

6.1安科瑞智慧能源管理平臺

AcrelEMS 智慧能源管理平臺是針對企業(yè)微電網的能效管理平臺，對企業(yè)微電網分布式電源、市政電源、儲能系統(tǒng)、充電設施以及各類交直流負荷的運行狀態(tài)實時監(jiān)視、智能預測、動態(tài)調配，優(yōu)化策略，診斷告警，可調度源荷有序互動、能源全景分析，滿足企業(yè)微電網能效管理數字化、安全分析智能化、調整控制動態(tài)化、全景分析可視化的需求，完成不同策略下光儲充資源之間的靈活互動與經濟運行，為用戶降低能源成本，提高微電網運行效率。AcrelEMS 智慧能源管理平臺可以接受虛擬電廠的調度指令和需求響應，是虛擬電廠平臺的企業(yè)級子系統(tǒng)。

圖1 AcrelEMS 智慧能源管理平臺主界面

6.2平臺結構

系統(tǒng)覆蓋企業(yè)微電網“源-網-荷-儲-充"各環(huán)節(jié)，通過智能網關采集測控裝置、光伏、儲能、充電樁、常規(guī)負荷數據，根據負荷變化和電網調度進行優(yōu)化控制，促進新能源消納的同時降低對電網的至大需量，使之運行安全。

圖2 AcrelEMS 智慧能源管理平臺結構

6.3平臺功能

6.3.1.能源數字化展示

通過展示大屏實時顯示市電、光伏、風電、儲能、充電樁以及其它負荷數據，快速了解能源運行情況。

6.3.2.優(yōu)化控制

直觀顯示能源生產及流向，包括市電、光伏、儲能充電及消耗過程，通過優(yōu)化控制儲能和可控負載提升新能源消納，削峰填谷，平滑系統(tǒng)出力，并顯示優(yōu)化前和優(yōu)化后能源曲線對比等。

6.3.3.智能預測

結合氣象數據，歷史數據對光伏、風力發(fā)電功率和負荷功率進行預測，并與實際功率進行對比分析，通過儲能系統(tǒng)和負荷控制實現(xiàn)優(yōu)化調度，降低需量和用電成本。

6.3.4.能耗分析

采集企業(yè)電、水、天然氣、冷/熱量等各種能源介質消耗量，進行同環(huán)比比較，顯示能源流向，能耗對標，并折算標煤或碳排放等。

6.3.5.有序充電

系統(tǒng)支持接入交直流充電樁，并根據企業(yè)負荷和變壓器容量，并和變壓器負荷率進行聯(lián)動控制，引導用戶有序充電，保障企業(yè)微電網運行安全。

6.3.6.運維巡檢

系統(tǒng)支持任務管理、巡檢/缺陷/消警/搶修記錄以及通知工單管理，并通過北斗定位跟蹤運維人員軌跡，實現(xiàn)運維流程閉環(huán)管理。