1 适用范围
本规范规定了新型电力负荷管理系统微网数据接入的相关要求，涵盖了数据通信架构、数据交互、安全防护、数据范围和形式等内容，新型电力负荷管理系统接入的单个微网资源需要仅有一个营销户。本规范适用于国网江苏省电力有限公司、承担新型电力负荷管理系统和微网建设的研发及实施单位。
2 规范性引用文件
下列文件对于本规程的应用是重要的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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/T 36270-2018
微电网监控系统技术规范
GB/T 36274-2018
微电网能量管理系统技术规范
GB/T 33589-2017
微电网接入电力系统技术规定
GB/T 35031.4-2022
用户端能源管理系统 第4部分：主站与网关信息交互规范
展开剩余95%GB/T 35031.302-2022
用户端能源管理系统 第3-2部分：子系统接口网关数据配置
GB/T 35031.4-2022
用户端能源管理系统 第4部分：主站与网关信息交互规范
GB/T 25068.4-2022
信息技术 安全技术 网络安全 第4部分：使用安全网关的网间通信安全保护
T/CEC 5040-2021
微能源网接入设计规范
RFC 791
互联网协议-DARPA互联网程序协议规范 (Internet protocol - DARPA internet program protocol specification)
RFC 1508
通用安全服务应用程序接口 (Generic security service application program interface)
ECMA-262
ECMAScript®语言规范 (ECMAScript® language specification)
3 术语和定义
3.1 微网能量管理系统 energy management system for microgrid
一种计算机系统，包括提供基本支持服务的软硬件平台，以及保证微网内发电、配电、用电设备安全经济运行的应用软件。
3.2 云云互联 cloud to cloud interconnection
云云互联是指云计算平台与云计算平台之间的连接和通信，它使得云计算平台间能够流畅进行数据交互、协同工作。
3.3 云边互联 cloud edge interconnection
云边互联是指云计算平台与边端设备（智能控制器、网关等）之间的连接和通信，它使得边端设备能够与云端进行数据交互、协同工作，实现对数据的实时处理和分析，同时也能将计算和存储资源更好地分布到边缘，以满足低时延、高可靠等应用需求。
3.4 APN access point name
APN是一种由运营商构建的专用无线网络接入技术，它确保物联网设备可以安全、准确地与特定的网络通信并进行数据传输。
3.5 智能控制器 intelligent controller
能够对空调、照明、充电桩、光伏、储能等设备进行负荷互动调节并和各种能源采控终端进行数据交互的智能设备。
4 通信架构
微网接入新型电力负荷管理系统通信架构主要包括可调资源设备层、微网能量管理层、主站层。对于部署在互联网区的微网能量管理系统，宜采用云云互联的方式实现微网资源接入；对于部署在客户侧局域网的微网能量管理系统，宜通过在客户侧安装能源网关，采用云边互联的方式实现微网资源接入；对于客户侧能量管理系统能力较弱或没有能量管理系统，宜采用安装具备能量管理系统功能的微网网关（智能控制器），采用云边互联的方式实现微网资源接入。
图1 微网接入通信架构图
5 数据交互
5.1 数据内容
根据新型电力负荷管理系统微网业务需求，微网能量管理系统接入新型电力负荷管理系统的内容包括档案数据、测点数据，接收新型电力负荷系统的调控指令数据三部分，详见附录7.1、附录7.3。
1.档案数据。档案数据指微网档案，包括微网名称、微网类型、微网所属地区、微网地址、合同容量、运行方式、微网场景、电压等级以及微网下的其他档案等。
2.测点数据。测点数据指监测微网的特征状态，包括上调裕度、下调裕度、微网总用电负荷、微网调控类型、微网有功调节量、微网调控开始时间、微网调控结束时间以及微网下的其他分项测点数据。
3.调控指令数据。调控指令数据指新型电力负荷管理系统下发给微网的负荷调控指令。
5.2 交互方式
微网能量管理系统接入新型电力负荷管理系统选用云云互联和云边互联两种方式接入，采用消息中间件、缓存等交互方式，保证海量数据实时、高效接入。数据格式应简洁、轻量、易扩展。
5.2.1 云云互联
云云互联采用HTTPS安全协议+Restful接口设计风格，基于XML数据格式，数据传输编码应为UTF-8，对微网能量管理系统与新型电力负荷管理系统之间数据交互格式进行扩展定义，详见附录7.2。
5.2.2 云边互联
云边互联采用IEC104协议，保证数据传输标准化、通用性及可扩展性。
5.3 交互流程
微网能量管理系统接入新型电力负荷管理系统可以选用云云互联和云边互联两种方式接入，均满足分钟级百万并发数据采集和远程安全调控任务下发的要求。微网能量管理系统上传的遥测数据最小粒度应为1分钟级。
5.3.1 云云互联
根据微网客户的申请由新型电力负荷管理系统发放微网接入秘钥，此秘钥和微网一一对应。微网能量管理系统通过调用新型电力负荷管理系统在互联网侧开放的微网数据传输接口，实现微网档案资源、负荷资源的数据接入，实现微网负荷资源的上下调节。云云互联接口分类为档案类、测点数据类、控制指令获取，分别调用频率不低于2分钟、1分钟和30秒。
图2 云云互联交互流程图
5.3.2 云边互联
根据微网客户的申请由新型电力负荷管理系统发放微网接入APN专用物联网卡，此物联网卡和微网一一对应。云边互联方式需要在新型电力负荷管理系统的微网互联网接入区建档，通过微网专用的APN数据传输通道直采的方式实现微网数据接入和负荷资源调控。
图3 云边互联交互流程图
6 安全防护
6.1 网络架构
根据《国网江苏省电力有限公司关于印发新型电力系统全场景网络安全防护指导意见的通知》（苏电互联〔2021〕473号文）要求，在公司现有安全分区及“三道防线”栅格状纵深防护架构基础上，按照安全风险可控程度，进一步将安全防护区域抽象划分为可信网络区域、安全缓冲区和非可信网络区域。
图4 新型电力系统全场景网络安全防护框架
缓冲区建设遵循公司网络信息安全防护体系要求，遵循“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”基本原则，按照公网、前置服务区、安全区进行网络分层，支持云边、云云两种数据接入方式。云边互联，物理上构建运营商APN+VPN物联采集网络通道，边端设备通过运营商专线接入缓冲区。云云互联，通过互联网通道，采用HTTPS安全协议+Restful服务接口将第三方系统数据接入缓冲区。网络架构如下图所示：
图5 缓冲区网络架构图
1.网络分层
前置服务区：划分采集前置区、DMZ区，用于边界交互，不存放数据。在采集前置区部署物联采集前置服务，在DMZ区部署互联网交互服务。
安全区：部署分布式数据缓存，存放全量采集数据。
2.安全防护措施
前置服务区部署链路负载均衡、防火墙、WAF、IDS、网络溯源设备等安全防护设备。前置服务区与安全区之间部署物理防火墙。
3、安全防护要求
前置服务区策略：采集前置区仅允许对公网、DMZ区、安全区进行网络访问，禁止任何外部终端主动向采集前置区发起连接，严格执行“只出不进”原则。
DMZ区策略：仅允许被采集前置区、互联网访问，严格执行“只进不出”原则。
安全区管理要求：所有缓冲区数据存放在安全区。
运维管理要求：对不同角色制定不同的运维策略, 仅允许通过堡垒机进行有限权限访问，对所有操作进行全程安全审计，对数据库进行运维审计。
4.稳定性要求
（1）能量管理系统应在规定的容量设计范围的压力下，正常不间断的运行7*24个小时，同时能够保 证平台运行稳定和满足良好用户体验的处理速度；
（2）在出现各种严重异常的情况下，能量管理系统能够容错，并快速建立一系列的处理机制；
（3）应处理与不稳定的外部系统的交互；
（4）能量管理系统应可监测服务失效，并自动重新恢复；
（5）当能量管理系统出现负载时，应自动降低系统负载；
（6）当出现网络通信失败的情况时，能量管理系统能够快速；
（7）能量管理系统平均时间大于一年，故障平均恢复时间小于1小时；
（8）能量管理系统以云云互联的方式接入新型电力负荷管理系统时，带宽>=10M，时延<1s，可靠性大于99.99%；
（9）能量管理系统的可用率应大于99.99%。
6.2 安全架构
缓冲区通过HTTPS通道、登录认证、业务数据加密存储、数据加密传输、逻辑隔离装置数据穿透等五重安全机制，保障数据安全交付。
图6 安全防护架构
缓冲区作为客户侧边端设备或云平台与公司互联网大区的数据交互枢纽，对外，对接触客户侧现场边端设备或云平台，通过边界防火墙实现访问控制，通过运营商通道加密实现数据和指令的加密传输；对内，对接公司互联网大区，通过边界防火墙单向访问，采用国密算法实现数据和指令加密传输。
6 安科瑞智慧能源管理平台助力虚拟电厂快速发展6.1安科瑞智慧能源管理平台
AcrelEMS 智慧能源管理平台是针对企业微电网的能效管理平台，对企业微电网分布式电源、市政电源、储能系统、充电设施以及各类交直流负荷的运行状态实时监视、智能预测、动态调配，优化策略，诊断告警，可调度源荷有序互动、能源全景分析，满足企业微电网能效管理数字化、安全分析智能化、调整控制动态化、全景分析可视化的需求，完成不同策略下光储充资源之间的灵活互动与经济运行，为用户降低能源成本，提高微电网运行效率。AcrelEMS 智慧能源管理平台可以接受虚拟电厂的调度指令和需求响应，是虚拟电厂平台的企业级子系统。
图1 AcrelEMS 智慧能源管理平台主界面
6.2平台结构
系统覆盖企业微电网“源-网-荷-储-充”各环节，通过智能网关采集测控装置、光伏、储能、充电桩、常规负荷数据，根据负荷变化和电网调度进行优化控制，促进新能源消纳的同时降低对电网的至大需量，使之运行安全。
图2 AcrelEMS 智慧能源管理平台结构
6.3平台功能
6.3.1.能源数字化展示
通过展示大屏实时显示市电、光伏、风电、储能、充电桩以及其它负荷数据，快速了解能源运行情况。
6.3.2.优化控制
直观显示能源生产及流向，包括市电、光伏、储能充电及消耗过程，通过优化控制储能和可控负载提升新能源消纳，削峰填谷，平滑系统出力，并显示优化前和优化后能源曲线对比等。
6.3.3.智能预测
结合气象数据，历史数据对光伏、风力发电功率和负荷功率进行预测，并与实际功率进行对比分析，通过储能系统和负荷控制实现优化调度，降低需量和用电成本。
6.3.4.能耗分析
采集企业电、水、天然气、冷/热量等各种能源介质消耗量，进行同环比比较，显示能源流向，能耗对标，并折算标煤或碳排放等。
6.3.5.有序充电
系统支持接入交直流充电桩，并根据企业负荷和变压器容量，并和变压器负荷率进行联动控制，引导用户有序充电，保障企业微电网运行安全。
6.3.6.运维巡检
系统支持任务管理、巡检/缺陷/消警/抢修记录以及通知工单管理，并通过北斗定位跟踪运维人员轨迹，实现运维流程闭环管理。
6.4设备选型
除了智慧能源管理平台外，还具备现场传感器、智能网关等设备，组成了完整的“云-边-端”能源数字化体系，具体包括高低压配电综合保护和监测产品、电能质量在线监测装置、电能质量治理、照明控制、充电桩、电气消防类解决方案等，可以为虚拟电厂企业级的能源管理系统提供一站式服务能力。
名称
图片
型号
功能
应用
中高压微机保护装置
AM6、AM5SE
实现110kV至10kV回路的保护、测量和自动控制功能
110kV、10kV回路断路器
电能质量在线监测装置
APView500
集谐波分析/波形采样/电压闪变监测/电压不平衡度监测等稳态监测、电压暂降/暂升/短时中断等暂态监测、事件记录、测量控制等功能为一体，满足A级电能质量评估标准，能够满足110kV及以下供电系统电能质量监测的要求。
110kV、35kV、10kV、0.4kV
防孤岛保护装置
AM5SE-IS
防止分布式电源并网发电系统非计划持续孤岛运行的继电保护措施，防止电网出现孤岛效应。装置具有低电压保护、过电压保护、高频保护、低频保护、逆功率保护、检同期、有压合闸等保护功能。
110kV、35kV、10kV、0.4kV
动态谐波无功补偿系统
AnCos*/*-G Ⅰ型
同时具备谐波治理、无功功率线性补偿与三相电流平衡治理和稳定电压的功能,响应时间快，精度高、运行稳定，能根据系统的无功特性自动调整输出，动态补偿功率因数；
0.4kV电能质量治理
多功能仪表
APM520
全电力参数测量、复费率电能计量、四象限电能计量、谐波分析以及电能监测和考核管理。
接口功能：带有RS485/MODBUS协议
并网柜、进线柜、母联柜以及重要回路
多功能仪表
AEM96
具有全电量测量，谐波畸变率、分时电能统计，开关量输入输出，模拟量输入输出。
主要用于电能计量和监测
电能表
DTSD1352
具有全电量测量，电能统计，80A内可直接接入，导轨安装。
低压配电箱
物联网仪表
ADW300W
主要用于计量中低压配电的三相电气参数，采集状态量并控制断路器，可灵活安装于配电箱内，自带开口式互感器，可实现不停电安装，具备RS485、4G、LoRaWan无线通信功能，适用于配电系统数字化改造。
微电网数字化改造
物联网仪表
ARCM300
三相交流电能计量、漏电电流测量、谐波分析、4路温度采集功能，通过对配电回路的剩余电流、导线温度等火灾危险参数实施监控和管理，可采集状态量或控制断路器，具备RS485通讯或4G通讯功能。
微电网电气消防和数字化改造
直流电能表
DJSF1352-RN
可测量直流系统中的电压、电流、功率以及正反向电能等，配套霍尔传感器(可选)。
直流计量
马达保护
ARD3M
电动机保护控制器，适用于额定电压至 660V 的低压电动机回路，集保护、测量、控制、通讯、运维于一体。其完善的保护功能确保电动机安全运行，强大的逻辑可编程功能可以满足各种控制要求，多种可选配的通讯方式适应现场不同的总线通讯需求。
电机保护控制
智慧断路器
ASCB1LE-63-C63-4P/Z4G
三相智能微型断路器，具备普通微断保护和控制功能，同时具备电流、电压、功率、电能测量功能，支持漏电保护和用电行为特征识别，支持远程控制，4G通讯。
末端配电
防火限流式保护器
ASCP200-63D
可实现短路限流灭弧保护、过载限流保护、过/欠压保护、漏电监测、线缆温度监测、内部超温限流保护等，电流0-63A，RS485通讯
末端配电保护
遥信遥控单元
ARTU100
具备开关量采集和继电器输出控制功能，导轨式安装，485通讯，可实现断路器或接触器的远程控制和状态量采集。
状态量采集和控制输出
电动汽车充电桩
AEV200-DC60S
AEV200-DC80D
AEV200-DC120S
AEV200-DC160S
输出功率160/120/80/60kW直流充电桩，满足快速充电的需要。
充电桩运营和充电控制
智能网关
ANet-2E4SM
边缘计算网关，嵌入式linux系统，网络通讯方式具备Socket方式，支持XML格式压缩上传，提供AES加密及MD5身份认证等安全需求，支持断点续传，支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104协议
电能、环境等数据采集、转换和逻辑判断
安科瑞系统解决方案还包含电力运维云平台、能源综合计费管理平台、环保用电监管云平台、充电桩运营管理云平台、智慧消防云平台、电力监控系统、微电网能量管理系统、智能照明控制系统、电能质量治理系统、电气消防系统、隔离电源绝缘监测系统等系统解决方案，覆盖企业微电网各个环节，打造准确感知、边缘智能、智慧运行的企业微电网智慧能源管理系统。
作者简介：
盛莉莉，女，现任职安科瑞销售经理及技术咨询，手机:17821169733（微信同号);
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发布于：上海市