1 研究背景

近年來，全球化石能源供應短缺、生態(tài)環(huán)境日益惡化，推進節(jié)能減排逐漸成為國際共識。隨著電力需求側管理和節(jié)能減排等相關政策的頒布實施，構建統(tǒng)一的電能服務管理平臺，對龐大的能源數(shù)據(jù)進行有效管理和分析已成為電力企業(yè)進一步優(yōu)化電力結構、提高能源利用率的重要一環(huán)。

2 平臺架構設計

（1）物理架構

電能服務管理平臺物理架構如圖1所示，旨在構建兩級部署、多級應用的物理架構及多系統(tǒng)集成的應用架構，基于內外網(wǎng)混合應用模式、打造完善的安全防護體系，實現(xiàn)平臺內外網(wǎng)統(tǒng)一應用。

（2）應用架構

平臺設計的相關功能都需要通過外部系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)，因此需要實現(xiàn)和營銷業(yè)務應用系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)等9個系統(tǒng)的對接，平臺構建了多系統(tǒng)集成的應用架構，通過接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交互。

對于國網(wǎng)內部業(yè)務管理系統(tǒng)，總部及省級平臺均可與營銷業(yè)務系統(tǒng)、營銷分析與輔助決策系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)、負荷管理系統(tǒng)、調度自動化系統(tǒng)實現(xiàn)對接。平臺與各內部業(yè)務系統(tǒng)通過Webservice、Java信息服務（JavaMessageService，JMS）、數(shù)據(jù)復制等方式進行集成，依據(jù)國網(wǎng)相關數(shù)據(jù)交換標準，通過企業(yè)服務總線（EnterpriseServiceBus,ESB）、數(shù)據(jù)交換平臺（DataExchangePlatform,DXP）獲取相關業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。

對于外部系統(tǒng)，省級平臺可與企業(yè)內部用能管理系統(tǒng)或節(jié)能服務商進行對接，以便獲取企業(yè)低壓側電能數(shù)據(jù)和其他能源消費數(shù)據(jù)。省級平臺與外部系統(tǒng)通過Webservice、JMS、中間庫等方式進行集成，由電能服務管理平臺制定統(tǒng)一的接口標準，外部系統(tǒng)根據(jù)標準把數(shù)據(jù)傳輸至電能服務管理平臺。

（3）技術架構

電能服務管理平臺的技術架構如圖3所示，自下而上劃分為硬件支撐層、軟件支撐層、數(shù)據(jù)庫層、公共服務層、應用服務層、界面展示層。

（4）數(shù)據(jù)架構

平臺數(shù)據(jù)按結構可分為結構化數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)，如圖4所示。結構化數(shù)據(jù)包含客戶類數(shù)據(jù)、統(tǒng)計分析類數(shù)據(jù)、服務類數(shù)據(jù)、基礎支撐類數(shù)據(jù)、市場類數(shù)據(jù)、量測類數(shù)據(jù)、采集類數(shù)據(jù)等；非結構化數(shù)據(jù)包含合同、紙質檔案、文檔、資料、傳真、圖片等。

平臺數(shù)據(jù)按內容可分為電力數(shù)據(jù)、用能數(shù)據(jù)、其他數(shù)據(jù)。其中，電力數(shù)據(jù)來源于國網(wǎng)系統(tǒng)內部數(shù)據(jù)的導入，平臺可與總部營銷基礎數(shù)據(jù)平臺、省級營銷基礎數(shù)據(jù)平臺、國家電力需求側管理平臺、省級電力需求側管理平臺等實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，從而進行電力數(shù)據(jù)的收集分析；用能數(shù)據(jù)主要來源于省級區(qū)域內的節(jié)能服務運行商自有平臺的數(shù)據(jù)接入、用能企業(yè)和用能用戶內部采集終端數(shù)據(jù)的實時采集；其他數(shù)據(jù)包括氣象數(shù)據(jù)、經(jīng)濟數(shù)據(jù)等由外部統(tǒng)計獲取的數(shù)據(jù)資源。

3 關鍵技術

（1）信息集成技術

根據(jù)電能服務管理平臺的數(shù)據(jù)需求，為避免重復建設，需要與國家電網(wǎng)公司已建的營銷業(yè)務應用系統(tǒng)、調度自動化系統(tǒng)、短信平臺、營銷分析與輔助決策系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)對接。圖5為平臺業(yè)務集成架構示意圖，基于IEC61968標準的信息交互總線實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，保證各個系統(tǒng)獲取所需的相關數(shù)據(jù)，確保能滿足平臺用戶的業(yè)務管理需求、業(yè)務執(zhí)行需求、技術服務需求、信息資訊需求。

（2）用能在線監(jiān)測技術

平臺基于用能單元元數(shù)據(jù)對象，構建用戶用能監(jiān)測與分析系統(tǒng)，如圖6所示，將包含同類能耗信息的設備、生產(chǎn)線、建筑劃分在一起，對能耗數(shù)據(jù)進行存儲、統(tǒng)計、分析。

（3）安全防護技術

根據(jù)國家電網(wǎng)公司“分區(qū)分域、安全接入、動態(tài)感知、全面防護”的安全策略，平臺系統(tǒng)安全防護等級定為三級。通過部署信息強隔離裝置、防火墻及入侵檢測設備，采用設備安全管理、設備鏈路冗余、通信鏈路負載均衡等技術，對平臺進行全方位的安全防護，包括物理安全、邊界安全、應用安全、數(shù)據(jù)安全、主機安全、網(wǎng)絡安全及終端安全。

4 功能設計

電能服務管理平臺以國家電網(wǎng)公司現(xiàn)有一體化平臺和業(yè)務應用系統(tǒng)為基礎，融會集成相關功能，建設形成一套支持電能服務管理業(yè)務開展的綜合能源監(jiān)測管理系統(tǒng)，共包含DSM目標責任考核、節(jié)能服務業(yè)務管理、有序用電管理、需求響應、宏觀經(jīng)濟分析、用戶用能服務、用能采集管理、知識庫管理等八個功能模塊，可為政府、電網(wǎng)企業(yè)、用能企業(yè)、第三方測評機構以及節(jié)能服務機構提供全方位的節(jié)能服務、分析和管理功能。

5 解決的問題和意義

平臺已在國家電網(wǎng)公司總部和26個省公司上線，并已穩(wěn)定運行2年多。目前已完成11萬余個節(jié)能及電能替代項目的錄入、1.3萬余個能效采集終端的安裝和1300家用能企業(yè)數(shù)據(jù)的接入。平臺幫助政府實現(xiàn)了電力運行科學調節(jié)和監(jiān)管，輔助國家電網(wǎng)公司實現(xiàn)了供用電環(huán)節(jié)的合理分析和科學調度，助力節(jié)能服務機構拓展市場并深入開展節(jié)能分析，指導用能企業(yè)依據(jù)相關策略控制能源消耗總量并降低用電成本，同時為社會公眾學習節(jié)能知識、提高節(jié)能意識提供了途徑。

兩級部署、多級應用、內外網(wǎng)混合應用的電能服務管理平臺對國家推進節(jié)能減排工作、國家電網(wǎng)公司建設節(jié)能服務體系起到了重要的支撐作用。隨著國家對電力需求側管理工作的不斷重視，平臺將進一步利用其在能源領域的信息資源優(yōu)勢和技術優(yōu)勢，結合云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術手段，高效挖掘數(shù)據(jù)資源潛力，開展能效對標、電能替代、電力行業(yè)景氣度分析等功能深化應用工作。

原標題:中國電科院李斌等：兩級部署和多級應用的電能服務管理平臺設計