1 適用范圍

本規范規定了新型電力負荷管理系統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接入的單個微網資源需要僅有一個營銷戶。本規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和微網建設的研發及實施單位。

2. 微網能量管理系統

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

2.1 云云互聯

云云互聯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、協同工作。

2.2 云邊互聯

云邊互聯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、協同工作，實現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。對于部署在互聯網區的微網能量管理系統，宜采用云云互聯的方式實現微網資源接入；對于部署在客戶側局域網的微網能量管理系統，宜通過在客戶側安裝能源網關，采用云邊互聯的方式實現微網資源接入；對于客戶側能量管理系統能力較弱或沒有能量管理系統，宜采用安裝具備能量管理系統功能的微網網關（智能控制器），采用云邊互聯的方式實現微網資源接入。

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微網業務需求，微網能量管理系統接入新型電力負荷管理系統的內容包括檔案數據、測點數據，接收新型電力負荷系統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、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。測點數據指監測微網的特征狀態，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下發給微網的負荷調控指令。

4.2 交互方式

微網能量管理系統接入新型電力負荷管理系統選用云云互聯和云邊互聯兩種方式接入，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

云云互聯采用HTTPS安全協議+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與新型電力負荷管理系統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

云邊互聯采用IEC104協議，保證數據傳輸標準化、通用性及可擴展性。

4.3 交互流程

微網能量管理系統接入新型電力負荷管理系統可以選用云云互聯和云邊互聯兩種方式接入，均滿足分鐘級百萬并發數據采集和遠程安全調控任務下發的要求。微網能量管理系統上傳的遙測數據最小粒度應為1分鐘級。

4.3.1 云云互聯

根據微網客戶的申請由新型電力負荷管理系統發放微網接入秘鑰，此秘鑰和微網一一對應。微網能量管理系統通過調用新型電力負荷管理系統在互聯網側開放的微網數據傳輸接口，實現微網檔案資源、負荷資源的數據接入，實現微網負荷資源的上下調節。云云互聯接口分類為檔案類、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 云云互聯交互流程圖

4.3.2 云邊互聯

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

圖3 云邊互聯交互流程圖

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新型電力系統全場景網絡安全防護指導意見的通知》（蘇電互聯〔2021〕473號文）要求，在公司現有安全分區及“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域抽象劃分為可信網絡區域、安全緩沖區和非可信網絡區域。

圖4 新型電力系統全場景網絡安全防護框架

緩沖區建設遵循公司網絡信息安全防護體系要求，遵循“安全分區、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、安全區進行網絡分層，支持云邊、云云兩種數據接入方式。云邊互聯，物理上構建運營商APN+VPN物聯采集網絡通道，邊端設備通過運營商專線接入緩沖區。云云互聯，通過互聯網通道，采用HTTPS安全協議+Restful服務接口將第三方系統數據接入緩沖區。網絡架構如下圖所示：

圖5 緩沖區網絡架構圖

1.網絡分層

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

安全區：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。前置服務區與安全區之間部署物理防火墻。

3、安全防護要求

前置服務區策略：采集前置區僅允許對公網、DMZ區、安全區進行網絡訪問，禁止任何外部終端主動向采集前置區發起連接，嚴格執行“只出不進”原則。

DMZ區策略：僅允許被采集前置區、互聯網訪問，嚴格執行“只進不出”原則。

安全區管理要求：所有緩沖區數據存放在安全區。

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.穩定性要求

（1）能量管理系統應在規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 證平臺運行穩定和滿足良好用戶體驗的處理速度；

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

（3）應處理與不穩定的外部系統的交互；

（4）能量管理系統應可監測服務失效，并自動重新恢復；

（5）當能量管理系統出現負載時，應自動降低系統負載；

（6）當出現網絡通信失敗的情況時，能量管理系統能夠快速；

（7）能量管理系統平均時間大于一年，故障平均恢復時間小于1小時；

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

（9）能量管理系統的可用率應大于99.99%。

5.2 安全架構

緩沖區通過HTTPS通道、登錄認證、業務數據加密存儲、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

緩沖區作為客戶側邊端設備或云平臺與公司互聯網大區的數據交互樞紐，對外，對接觸客戶側現場邊端設備或云平臺，通過邊界防火墻實現訪問控制，通過運營商通道加密實現數據和指令的加密傳輸；對內，對接公司互聯網大區，通過邊界防火墻單向訪問，采用國密算法實現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微電網的能效管理平臺，對企業微電網分布式電源、市政電源、儲能系統、充電設施以及各類交直流負荷的運行狀態實時監視、智能預測、動態調配，優化策略，診斷告警，可調度源荷有序互動、能源全景分析，滿足企業微電網能效管理數字化、安全分析智能化、調整控制動態化、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級子系統。

圖1 AcrelEMS 智慧能源管理平臺主界面

6.2平臺結構

系統覆蓋企業微電網“源-網-荷-儲-充”各環節，通過智能網關采集測控裝置、光伏、儲能、充電樁、常規負荷數據，根據負荷變化和電網調度進行優化控制，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，平滑系統出力，并顯示優化前和優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，通過儲能系統和負荷控制實現優化調度，降低需量和用電成本。

6.3.4.能耗分析

采集企業電、水、天然氣、冷/熱量等各種能源介質消耗量，進行同環比比較，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

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

6.3.6.運維巡檢

系統支持任務管理、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，實現運維流程閉環管理。