用户端能源管理系统第1部分：导则

用户端能源管理系统第1部分：导则

国家标准 GB/35031.1一2018 用户端能源管理系统 第 部分:导则 Custoerenergnmanageentsyste一Part1Guideline 2018-05-14发布 2018-12-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB;/T35031.1一2018 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义、缩略语 用户端能源管理系统概念 用户端能源管理系统互操作性架构 系统安全防护总体要求 参考文献
GB;/T35031.1一2018 前 言 GB/T35031《用户端能源管理系统》拟分为如下几部分 第1部分导则; 第2部分:主站功能规范 -第3-1部分:子系统接口网关一般要求 第32部分:子系统接口网关数据配置; 第4部分:主站系统与子系统接口网关信息交互规范 第5部分:主站系统对外数据接口规范; 第6部分;管理指标体系; 第7部分;功能分类和系统分级; 第8部分;用例 第》部分防护安金要求 第10部分系统检验规范 第11部分:运行管理和维护规范 第12部分;能效指标与评估导则 本部分为GB/T35031的第1部分 本部分按照GB/T1.12009给出的规则起草 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 本部分由电器工业协会提出 本部分由全国电器设备网络通信接口标准化技术委员会(SAc/Tc411)归口 本部分起草单位;上海电器科学研究院、电力科学研究院有限公司、哈尔滨工业大学、南瑞集团 公司,烟台东方威思顿电气有限公司 本部分主要起草人:吴小东、蔡忠勇、田世明、佟为明蒋超、奚培锋、崔明,史仍辉、潘明明、彭道刚、 姜龙、程玉标、曾幼松、胡大良、邓素碧、古雄文、李昌、严兰、李磊、王璐明、邵飞
GB;/T35031.1一2018 用户端能源管理系统第1部分导则 范围 GB/T35031的本部分规定了用户端能源管理系统与能源供应商及能源服务商关系模型、用户端 能源管理系统互操作性架构以及用户端能源管理系统安全防护总体要求 本部分适用于指导用户端能源管理系统设计、开发、建设、运维及管理 注，用户端使用包括电,水,气,热,冷等各种形式的能源 电能是用户端最常用的能源形式,其信息化管理对用户 端其他能源具有代表性意义 为表述简洁,本部分关于用户端能源管理系统的要求主要通过电力能源来描述 但不限于电力能源管理,也适用于其他能源的管理 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅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 GB17859一1999计算机信息系统安全保护等级划分准则 GB/T22239-2008信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求 GB/Z325002016智能电网用户端系统数据接口一般要求 GB/Z32501一2016智能电网用户端通信系统一般要求 术语和定义、缩略语 3.1术语和定义 GB/Z32500-2016和GB/Z32501一2016界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1.1 representationalstatetransfer;REST 表述性状态转移 -种针对网络应用的软件架构设计和开发风格 注1;REST是基于HTIP协议的,任何对资源的操作行为都是通过HTIP协议来实现 当一个统一资鄙标识符 URI)符合REST架构风格时,这个URI被称作RESTfl 注2;RESTfl设计准则为 1 网络上的所有事物都被抽象为资源; 2 每个资源对应一个唯一的URI: 33 通过通用的连接器接口对资源进行操作; 对资源的各种操作不会改变URI: 4) 所有的操作都是无状态的 5 3.1.2 参与者 actOr 通信和交互的实体 注参与者可以是人员、软件应用,系统,数据库,甚至可以是CEMs本身
GB/T35031.1一2018 3.1.3 多费率电价multipletarifr 由几种不同的千瓦小时费率组成的电价 3.1.4 局部模式数据localschemadata 子系统的数据命名空间 注:不同的子系统通常采用不同的数据命名空间 3.1.5 全局模式数据globalsehemadata CEMS主站数据命名空间 注GB/Z32500一2016中的数据表提供了一种CEMs主站数据命名空间 3.1.6 用户端能源管理系统cwstomerener》managememtsystem;CEMs 用于用户端监控和管理能源的计算机信息化系统 注本部分中CEMS和用户端能源管理系统均包含智能电网用户端能源管理系统 3.1.7 用例 ISecaSe 系统执行一组操作生成可观测结果的规范 注:可观测结果通常为一个值,可由系统的一个或多个参与者或其他利益攸关方观测到 3.1.8 能源管理资源enerymanagementresouree RESTful设计风格下通过统一资源标识符(URI)可寻址的与能源管理相关的对象,简称“资源” 注，资鄙可以是CEMSs主站.CEMs子系统,.CEMs设备.CEMs监测仪.能源相关参数.能源服务信息等 3.2缩略语 下列缩略语适用于本文件 用户端能源管理系统 CEMS customerenergymanagementsystem EMs能源管理系统(energymanagementsystenm) ESPEMs能源服务商能源管理系统(energyserviceproviderenergymanagementsystem EPEMs能源供应商能源管理系统(energyproviderenergymanagementsystenm) REST 表述性状态转移(representationalstatetransfer URI统一资源标识符(uniformresourceidentifier) 用户端能源管理系统概念 4.1用户端能源管理系统与能源供应商及能源服务商关系模型 4.1.1模型图 能源供应商提供能源,可以直接向能源用户提供能源服务,也可以授权能源服务商向能源用户提供 能源服务 图1表示用户端内部各主体之间的关系以及各主体对外接口和通信路径 它反映了用户端 能源管理系统和能源供应商,能源服务商之间的关系
GB;/T35031.1一2018 能源供应商云 能源供应商EMS EPEMS 能源服务商云 客户端 能源服务商EMs ESPEMS 计算机DA传真机手机电话 用户1 CEMS云 接口A 接口 接口 CEMS主站 用户2 用户n 通信网络 接口B 子系统 按口网头 类 接c 通信网络 CEMS子系统/设备 接口D 道益 图1用户端能源管理系统与能源供应商及能源服务商关系模型 4.1.2能源供应商能源管理系统 能源供应商向能徽用户提供能源.由能源供应商能源管理系统(EPEMs)对能源供应业务进行信息 化管理 能源供应商能源管理系统(EPEMS)主站可以是本地服务器管理系统,也可以是基于“云”的能 源供应商云服务器系统,或者是两者兼而有之 例如,本地服务器负责数据采集、存储、处理,云服务器 负责向客户端提供能源信息服务 4.1.3能源服务商能源管理系统 能源服务商为能源用户提供能源管理服务,可以仅仅提供数据采集,分析处理、数据查看、节能建议 等服务,也可以从能源供应商批量采购能源进而分销给能源用户,同时对能源用户提供数据采集、分析 处理、数据查看、节能建议等服务,并且可能通过需求响应、需量控制等技术措施帮助能源供应商和能源 用户实现供需平衡 能源服务商能源管理系统(ESPEMS)承担能源服务业务的信息化管理 能源服务商能源管理系统 ESPEMS)主站可以是本地服务器管理系统,也可以是基于“云”的能源服务商云服务器系统,或者是两 者兼而有之 例如,本地服务器负责数据采集、存储、处理、需量控制、信息发布等,云服务器负责向客户 端提供能源信息服务 4.1.4用户端能源管理系统 用户端能源管理系统(CEMS)承担用户范围内的能源管理任务 用户端能源管理系统(CEMS)主 站可以是本地服务器管理系统,也可以是基于“云”的能源数据管理服务器系统,或者是两者兼而有之 例如,本地服务器负责数据采集、存储、处理、需量控制等,云服务器负责向客户端和子用户等提供能源
GB/T35031.1一2018 信息服务 4.1.5接口 4.1.5.1概述 在用户授权许可的前提下,用户端能源管理系统内部的CEMS监测仪、CEMS设备、CEMs子系统 以及CEMS主站系统可以通过接口连接外部第三方能源服务平台ESPEMS 接口的功能包括通信物理接口转换,通信数据格式和数据名称转换、,通信协议转换、数据处理、数搁 存储等 一个接口可以具有其中的一个或多个功能 接口可以是一个嵌人式设备,也可以是一个数据中间件软件模块 嵌人式设备接口通常安装在用 户端;数据中间件软件模块既可能安装在用户端,也可能安装在能源服务商平台处 GB/T35031.301一2018定义的子系统接口网关主要适用于CEMs子系统与CEMS主站的连接 在增加访问权限管理、特定通信协议后可以设计为适用于多种情况的接口 接口宜按RESTful架构风格设计,采用URI,可以支持互联网搜索与管理 4.1.5.2接口类型 用户端能源管理系统内有下列几类接口 a 接口A:CEMS主站连接到能源服务商能源管理系统(ESPEMS)的接口; 5 接口B.CEMS子系统连接到能源服务商能源管理系统(ESPEMS)的接口; 个包含多个计量电表的配电系统连接到ESPEMS 示例: 接口C:CEMS设备连接能源服务商能源管理系统(ESPEMS)的接口 c 示例;一个空调设备或一个充电桩设备连接到ESPEMS d 接口D:CEMS监测仪连接到能源服务商能源管理系统(ESPEMS)的接口 注1，能源供应商的计量监测仪通常直接连接EPEMs,而不经过用户端能源管理系统 注2有些能耗监测平台在用户端专门安装数据采集监测仪,而不经过用户端能源管理系统 注3:本部分推荐用户端能源管理系统采集、汇集、处理用户端能源相关数据,经由接口A接受EsPEMS请求向 ESPEMS提供能耗数据 4.1.6客户端 浏览、读取接收、设定能源管理相关信息的终端设备包括计算机、掌上电脑PDA)、手机、电话机、 传真机等 传递信息的载体可以是网页、电子邮件、智能手机的第三方应用程序(APP),微信、短信、传 真件,电话语音等 4.1.7外部通信路径 通信路径1 4.1.7.1 CEMs主站.CEMs子系统/设备和CEMS监测仪连接外部能源服务平台的路径如下 通信路径1A:CEMS主站系统到能源服务商能源管理系统(ESPEMs)的路径 a b) 通信路径1B;.CEMS子系统到能源服务商能源管理系统(ESPEMS)的路径 通信路径1C;CEMS设备到能源服务商能源管理系统(ESPEMS)的路径; c d 通信路径1D:CEMS监测仪到能源服务商能源管理系统(E:SPEMS)的路径; 通信路径1E:CEMS主站系统到能源供应商能源管理系统(EPEMS)的路径 e 4.1.7.2通信路径2 能源服务商能源管理系统(ESPEMS)到能源供应商能源管理系统(EPEMS)的路径
GB;/T35031.1一2018 4.1.7.3通信路径3 CEMS主站到客户端的路径 4.1.7.4通信路径4 能源服务商能源管理系统(EsPEMS)到客户端的路径 4.1.7.5通信路径5 能源供应商能源管理系统(EPEMS)到客户端的路径 4.2用户端能源管理系统主要组成设备 4.2.1概述 GB/Z32501一2016定义了用户端能源管理系统的抽象模型,其核心部分即图1中虚线框包含的部 分 用户端能源管理系统主要包括CEMS主站、子系统接口网关.CEMs子系统、CEMS设备,CEMS 监测仪以及各类CEMS通信网络 4.2.2CEMIs主站 CEMS主站具有用户端本地能源监控和管理功能,实现数据采集、存储、处理并向客户端提供能源 信息服务,规划和执行需量控制、需求响应等能源管理任务 CEMS主站可以是本地服务器管理系统 也可以是基于“云”的能源数据管理服务器系统,或者是两者兼而有之 4.2.3子系统接口网关 将CEMS子系统和CEMS设备接人CEMS主站网络的网关,具有通信协议转换的基本功能,还可 具有数据处理、存储、能源管理等选项功能 4.2.4CENIs子系统 用户端能源管理系统中具备能源数据采集、存储和管理功能并能协调或控制下级设备的装置或 系统 4.2.5CEMIS设备 CEMS主站监测和/或控制的底层装置 注有些情况下,cEMs设备与cEMs子系统之间界限不明显,CEMs设备和CEMs子系统之间可以相互转换 示例1:单个充电桩应视作一个CEMS设备 一个管理多个充电桩的管理系统应视作CEMS子系统 示例2;一个配电装置,当CEMS主站仅监测其总负荷或总能耗时,可视作一个CEMS设备;当该配电装置包含下属 多个监测仪、CEMS主站要通过该配电装置获取下属多个监测仪数据或实施控制时,该配电装置可视作一个CEMS子 系统 示例3;一个大型中央空调系统因为CEMS主站与其直接交互获得数据或实现操作,是用户端系统中的一个底层 设备,所以可视作一个CEMs设备 4.2.6CENIs监测仪 用户端能源管理系统中采集、监测能源供应或能源消耗的设备,如各种能源表计等 4.2.7CEMS通信网络 GB/Z32501一2016将智能电网用户端相关的通信网络按通信参与者的不同归纳为五类
GB/T35031.1一2018 A类通信网络是指CEMS子系统内部通信网络; a b) B类通信网络是指子系统与子系统接口网关之间的通信网络" C类通信网络是指子系统接口网关与CEMs主站之间的通信网络,是用户端能源管理系统内 c 部局域网; d D类通信网络是指子用户与CEMS主站之间的通信网络 E类通信网络是指CEMs主站与外部第三方平台之间的通信网络 4.3用户端能源管理系统发展目标 个用户端能源管理系统应具备数据采集、,数据处理、数据传输和数据显示等功能 随着分布式可 再生能源、储能、电动汽车充电桩等技术的推广应用和电力需求响应、能源互联网、云计算,大数据等在 商业楼宇、工矿企业、校园、住宅小区等用户端能源管理中的普及,以及电力需求侧管理、多费率电价等 政策的实施,用户端能源管理系统需要部分或全部满足一系列新要求 对用户端能源管理系统的新要求包括但不限于下列功能 提供监测和预警;用户端能源管理系统能够从用户端、子用户、子系统各个层面支持负荷在线 a 监测、越限预警和需量控制 b 采集子系统数据:用户端能源管理系统能够从拥有现场数据的电力监控设备、楼宇自动化、生 产自动化等子系统读取数据,避免重复安装数据采集设备 接人分布式能源;用户端能源管理系统能够灵活接人光伏监控系统、风电监控系统、电动汽车 充电桩等设备,实现互联、互通、互操作; 对接第三方平台;用户端能源管理系统能够支持与需求侧管理、电力需求响应、能耗分类分项 计量等公共能源服务平台的互联互通和数据交互 传递多费率电价:用户端能源管理系统能够支持用户端物业管理将多费率电价政策向子用户 传递,引导子用户合理和经济用电 面向能源互联网发展;通过对用户端能源管理系统设备和信息定义统一资源标识符,规范数据 模型和数据接口,用户端能源管理系统能够支持互联网远程资源搜寻与发现、数据采集配置， 实现设备之间的松稠合链接和能源管理系统的柔性集成 5 用户端能源管理系统互操作性架构 5.1互操作性架构 互操作性是指为实现业务和功能目标,不同的计算机系统、网络、操作系统和应用程序协调工作并 共享信息的能力 用户端能源管理系统互操作性架构从设备层,通信层,信息层,功能层和业务层等五个层面进行考 量,如图2所示
GB;/T35031.1一2018 业务层 外部需求 用户端管理 子用户管理 子系统管理 管理 功能层 监控点 数拟 而量 需求负荷真 系统 子用户 档案 张单 电价 子系统 接 理 管理 控制 响应 接控制 采集 对时 接入 管理 信息层 子系统档案表 电力数据表 对外平台事件表 子用户信息表 通信层 A类通信协议 B类通信协议 c类通信协议 D类通信协议 E类通信协议 设备层 CEMS主站 CEMS子系统 CEMS设备 CEMS监测仪 通信设备 图2用户端能源管理系统互操作性架构 5.2互操作性分层 5.2.1CEMS设备层 用户端设备包括CEMS主站、CEMs子系统、CEMSs设备,CEMS监测仪、通信设备包括有线/无 线网络传输媒介、路由器,交换机、服务器)等 GB/Z32501一2016将CEMs的设备抽象为主站、子系 统接口网关,子系统/设备,监测仪 原则上这些设备都可以作为智能能源网的能源管理资源,通过规范 统一资源接口接人互联网,通过资源搜寻、发现、身份认证、接人许可,实现与外部能源公共服务平台的 松耦合连接,参与用能侧与供能侧互动 5.2.2CEMsS通信层 通信层主要包含参与者之间实现信息交互的通信协议 GB/Z32501一2016将CEMS通信系统抽 象归类为五类通信网络(见4.2.7) GB/Z32500一2016中定义了CEMS主站与子系统之间通信接口数 据规范 CEMS子系统接口网关宜按REST架构风格设计,使每个子系统内部资源具有唯一的统一资源标 识符(URI) CEMs主站主动问询是否要纳人CEMsS管理 如果子系统决定纳人CEMs管理,则主站 在子系统通过身份验证并获得许可后就可以进人子系统接口网关读取CEMs子系统/CEMS设备的自 描述文件,配置采集数据 5.2.3CEMIS信息层 信息层描述功能、服务、数据采集与控制层之间所使用和交互的信息
GB/T35031.1一2018 GB/Z32500-2016中定义了一系列数据表,包括子用户信息表、子系统档案表,设备档案表、监控 点档案表等动态数据表,电力数据表、电量数据表、控制数据表等动态数据表,以及数据分类、行业分类 能源分类、用电分项设备类型用电时段分类等统一分类编码表 其中,监控点档案表是能源管理的支 点,它与子用户、子系统、设备,能源分类、用能分项以及电价类别等都有关联,具有数据采集、电费统计 负荷监测,分类分项计量等关键性功能 GB/Z32500-2016构建了CEMS信息数据的命名空间,每一个信息的英文名称和中文名称都是 唯一的,这为系统内部全局模式数据与局部模式数据之间的转换奠定了基础,也为用户端能源管理系统 和用户端能源管理系统内的资源按照REST架构风格设计创造了条件 5.2.4CEMIS功能层 用户端能源管理系统通常连接和管理多个子用户和子系统，一个用户端能源管理系统功能涉及用 户端能源管理系统管理业务、相关的物理设备、采集和交互的数据采用的通信协议以及各互操作层之 间的相互关系等 用例方法可用来描述用户端能源管理系统业务管理目标执行过程以及系统参与者与系统之间的互 动关系 5.2.5CEMS业务层 CEMs业务层对应CEMs主站软件的业务管理功能包括表示业务管理所交互的信息、信息映射 的系统结构以及业务管理模式 CEMS业务可以包括但不限于子用户账户管理、子用户账单管理、监控点档案管理、分时电价管 理、峰平谷尖用能管理、需量负荷管理、需求响应管理、可再生能源管理充电桩管理、储能管理、能效管 理等 系统安全防护总体要求 6 用户端能源管理系统应符合相应的安全防护要求如下 连接外部平台并执行监测和控制的用户端能源管理系统应符合GB17859g一1999所规定的三 a 级相关安全防护要求;其物理安全、网络安全、主机系统安全、应用安全及数据安全应按照 GB/22239一2008三级要求执行; 与外部平台隔离并执行监测和控制的用户端能源管理系统应符合GB17859一1999所规定的 b 三级相关安全防护要求;其物理安全、网络安全、主机系统安全,应用安全及数据安全应按照 GB/T222392008二级要求执行 与外部平台隔离、仅接受外部平台数据查询不接受外部平台控制指令的用户端能源管理系统 应符合GB17859-1999所规定的三级相关安全防护要求;其物理安全、网络安全、主机系统 安全、应用安全及数据安全应按照GB/T222392008一级要求执行
GB;/T35031.1一2018 参 考文献 [1]GB/T31960.1一2015电力能效监测系统技术规范第1部分:总则 [[2]GB/T35031.301一2018用户端能源管理系统第3-1部分:子系统接口网关一般要求 -Part2:Definitionofthe foruse IEC62559-2:2015Usecasemet ehodoogy [3] templates tslist cases,actorlistandrequirements &. efnng theSmmartGridArchitectureModel [4] sGAMUserManual一Applying,testing SGAM),Version2.0 [5]基于REST和IEC61970的智能电网数据集成方法[] 电力自动化设备.2012(08