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。

安科瑞汪洋/汪小姐/汪女士（銷售專員）聯系方式：18702106706

2 規范性引用文件

下列文件對于本規程的應用是重要的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T 36270-2018	微電網監控系統技術規范
GB/T 36274-2018	微電網能量管理系統技術規范
GB/T 33589-2017	微電網接入電力系統技術規定
GB/T 35031.4-2022	用戶端能源管理系統 第4部分：主站與網關信息交互規范
GB/T 35031.302-2022	用戶端能源管理系統 第3-2部分：子系統接口網關數據配置
GB/T 35031.4-2022	用戶端能源管理系統 第4部分：主站與網關信息交互規范
GB/T 25068.4-2022	信息技術 安全技術 網絡安全 第4部分：使用安全網關的網間通信安全保護
T/CEC 5040-2021	微能源網接入設計規范
RFC 791	互聯網協議-DARPA互聯網程序協議規范 (Internet protocol - DARPA internet program protocol specification)
RFC 1508	通用安全服務應用程序接口 (Generic security service application program interface)
ECMA-262	ECMAScript?語言規范 (ECMAScript? language specification)

3 術語和定義

3.1 微網能量管理系統 energy management system for microgrid

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。

3.2 云云互聯 cloud to cloud interconnection

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。

3.3 云邊互聯 cloud edge interconnection

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。

3.4 APN access point name

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。

3.5 智能控制器 intelligent controller

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。

4 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

5 數據交互

5.1 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，詳見附錄7.1、附錄7.3。

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。

5.2 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。

5.2.1 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。

5.2.2 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。

5.3 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。

5.3.1 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

5.3.2 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

6 安全防護

6.1 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%。

6.2 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。

6.4設備選型

除了智慧能源管理平臺外，還具備現場傳感器、智能網關等設備，組成了完整的“云-邊-端”能源數字化體系，具體包括高低壓配電綜合保護和監測產品、電能質量在線監測裝置、電能質量治理、照明控制、充電樁、電氣消防類解決方案等，可以為虛擬電廠企業級的能源管理系統提供一站式服務能力。

名稱	圖片	型號	功能	應用
中高壓微機保護裝置		AM6、AM5SE	實現110kV至10kV回路的保護、測量和自動控制功能	110kV、10kV回路斷路器
電能質量在線監測裝置		APView500	集諧波分析/波形采樣/電壓閃變監測/電壓不平衡度監測等穩態監測、電壓暫降/暫升/短時中斷等暫態監測、事件記錄、測量控制等功能為一體，滿足電能質量評估標準，能夠滿足110kV及以下供電系統電能質量監測的要求。	110kV、35kV、10kV、0.4kV
防孤島保護裝置		AM5SE-IS	防止分布式電源并網發電系統非計劃持續孤島運行的繼電保護措施，防止電網出現孤島效應。裝置具有低電壓保護、過電壓保護、高頻保護、低頻保護、逆功率保護、檢同期、有壓合閘等保護功能。	110kV、35kV、10kV、0.4kV
動態諧波無功補償系統		AnCos*/*-G Ⅰ型	同時具備諧波治理、無功功率線性補償與三相電流平衡治理和穩定電壓的功能,響應時間快，精度高、運行穩定，能根據系統的無功特性自動調整輸出，動態補償功率因數；	0.4kV電能質量治理
多功能儀表		APM520	全電力參數測量、復費率電能計量、四象限電能計量、諧波分析以及電能監測和考核管理。 接口功能：帶有RS485/MODBUS協議	并網柜、進線柜、母聯柜以及重要回路
多功能儀表		AEM96	具有全電量測量，諧波畸變率、分時電能統計，開關量輸入輸出，模擬量輸入輸出。	主要用于電能計量和監測
電能表		DTSD1352	具有全電量測量，電能統計，80A內可直接接入，導軌安裝。	低壓配電箱
物聯網儀表		ADW300W	主要用于計量中低壓配電的三相電氣參數，采集狀態量并控制斷路器，可靈活安裝于配電箱內，自帶開口式互感器，可實現不停電安裝，具備RS485、4G、LoRaWan無線通信功能，適用于配電系統數字化改造。	微電網數字化改造
物聯網儀表		ARCM300	三相交流電能計量、漏電電流測量、諧波分析、4路溫度采集功能，通過對配電回路的剩余電流、導線溫度等火災危險參數實施監控和管理，可采集狀態量或控制斷路器，具備RS485通訊或4G通訊功能。	微電網電氣消防和數字化改造
直流電能表		DJSF1352-RN	可測量直流系統中的電壓、電流、功率以及正反向電能等，配套霍爾傳感器(可選)。	直流計量
馬達保護		ARD3M	電動機保護控制器，適用于額定電壓至 660V 的低壓電動機回路，集保護、測量、控制、通訊、運維于一體。其完善的保護功能確保電動機安全運行，強大的邏輯可編程功能可以滿足各種控制要求，多種可選配的通訊方式適應現場不同的總線通訊需求。	電機保護控制
智慧斷路器		ASCB1LE-63-C63-4P/Z4G	三相智能微型斷路器，具備普通微斷保護和控制功能，同時具備電流、電壓、功率、電能測量功能，支持漏電保護和用電行為特征識別，支持遠程控制，4G通訊。	末端配電
防火限流式保護器		ASCP200-63D	可實現短路限流滅弧保護、過載限流保護、過/欠壓保護、漏電監測、線纜溫度監測、內部超溫限流保護等，電流0-63A，RS485通訊	末端配電保護
遙信遙控單元		ARTU100	具備開關量采集和繼電器輸出控制功能，導軌式安裝，485通訊，可實現斷路器或接觸器的遠程控制和狀態量采集。	狀態量采集和控制輸出
電動汽車充電樁		AEV200-DC60S AEV200-DC80D AEV200-DC120S AEV200-DC160S	輸出功率160/120/80/60kW直流充電樁，滿足快速充電的需要。	充電樁運營和充電控制
智能網關		ANet-2E4SM	邊緣計算網關，嵌入式linux系統，網絡通訊方式具備Socket方式，支持XML格式壓縮上傳，提供AES加密及MD5身份認證等安全需求，支持斷點續傳，支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協議	電能、環境等數據采集、轉換和邏輯判斷

安科瑞系統解決方案還包含電力運維云平臺、能源綜合計費管理平臺、環保用電監管云平臺、充電樁運營管理云平臺、智慧消防云平臺、電力監控系統、微電網能量管理系統、智能照明控制系統、電能質量治理系統、電氣消防系統、隔離電源絕緣監測系統等系統解決方案，覆蓋企業微電網各個環節，打造準確感知、邊緣智能、智慧運行的企業微電網智慧能源管理系統。

7結論

虛擬電廠為分布式光伏發電應用示范區提供了一種經營模式創新方案，示范區則為虛擬電廠提供了探索應用的平臺。未來應關注虛擬電廠的主體準入條件等問題。

一方面，虛擬電廠符合分布式光伏發電應用示范區經營模式創新需求。經營模式創新需求來自外部的政策推動力和內部的經營管理要求，虛擬電廠與分布式光伏發電應用示范區的經營模式創新需求契合。另一方面，分布式光伏發電示范區為虛擬電廠提供了理想的應用平臺，有必要對其未來發展前景展開研究。目前虛擬電廠在我國的應用條件還不成熟，缺乏與之配套的管理模式和電力市場，產業設備基礎也較為薄弱。示范區的各項條件和政策為虛擬電廠的應用提供了可操作的空間，是虛擬電廠試點應用的理想平臺。未來發展應從虛擬電廠的市場條件和技術條件著手分析其應用前景，對主體準入條件、準許范圍和責任等問題展開研究。

考慮示范區建設規模的不斷加大，以及示范區本身的示范作用，未來配電網中將出現更為復雜多樣的商業模式和運營情況。在電力體制改革推進的外部環境下，以及項目業主希望通過轉供電、參與市場而獲得更高收益的內部需求來看，未來將出現多種形式的商業運營模式創新，對電網運營帶來較大影響，需要開展前瞻性研究。針對虛擬電廠，需要明確其主體準入條件、準許范圍和責任、定位，研究其配套政策和管理機制。

審核編輯 黃宇