能源大数据平台建设规划标准化研究

2023-02-02陈浩敏梁锦照马赟

中国标准化 2023年17期

陈浩敏梁锦照马赟

摘要：在能源革命和数字革命双重驱动下，能源科技创新进入持续高度活跃期，可再生能源、非常规油气、核能、储能、氢能、智慧能源等一大批新兴能源技术正以前所未有的速度加快迭代，成为全球能源向绿色低碳转型的核心驱动力，推动能源产业从资源、资本主导向技术主导转变。本文通过对能源大数据平台建设规划进行标准化研究，将标准化理念、原则、方法运用到能源大数据的管理与运行中，理清职责分工，确保能源大数据平台能够高效利用，充分挖掘电网公司数据和外部数据价值，融通电网公司内部数据、上下游数据和外部数据运营增值变现产业链，建成数据运营生态圈。

关键词：能源大数据，平台建设，规划，标准化

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.17.001

Research on Standardization of Construction Planning of Energy Big Data Platforms

CHEN Hao-min LIANG Jin-zhao MA Yun

（CSG Digital Power Grid Group Co.， Ltd.）

Abstract： Driven by both energy revolution and digital revolution， energy science and technology innovation have entered a period of sustained high level of activity. A large number of emerging energy technologies， such as renewable energy， unconventional oil and gas， nuclear energy， energy storage， hydrogen energy， and smart energy， are accelerating iteration at an unprecedented speed， becoming the core driving force of the global energy transition to greenness and low carbon， and promoting the transformation of the energy industry from resource- and capital-led to technology-led. This paper studies the standardization of construction planning of energy big data platforms， applies standardization concepts， principles and methods in the management and operation of energy big data， clarifi es the division of responsibilities， ensures that energy big data platforms can be used effi ciently， fully explores the value of grid company data and external data， and integrates the industrial chain of internal data， upstream and downstream data， and external data to achieve appreciation and realization， further establishing a data operation ecosystem.

Keywords： energy big data， platform construction， planning， standardization

1 能源大數据平台建设规划标准化研究背景

“十四五”是我国全面建设社会主义现代化国家新征程的第一个五年规划期。进入新时期新阶段，要充分发挥科技创新引领能源发展第一动力作用，立足能源产业需求，着眼能源发展未来，健全科技创新体系、夯实科技创新基础、突破关键技术瓶颈，为推动能源技术革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系提供坚强保障。

国家高度重视能源数字化转型，积极推动能源大数据平台建设，在《“十四五”能源领域科技创新规划》中明确提出“建立能源大数据模型，支撑构建海量并发、实时共享、开放服务的能源大数据中心，开展能源数据资源的集成和安全共享技术研究，深化应用推广新能源云，全面接入煤、油、气、电等能源数据，打造新型能源数字经济平台”作为示范试验任务[1]。

能源大数据平台建设规划标准化可以有效地为网省能源大数据确定建设运营准则，明确平台建设边界，避免重复建设。确定能源大数据平台公共能力要求，明确公共能力建设路径与建设方案，为高效建设能源大数据平台提供指引。

2 能源大数据平台总体规划

2.1 规划原则

能源大数据平台以数据资源整合为重点，以数据资源开放共享和挖掘应用为核心，坚持“统筹规划、依法合规、因地制宜、自主创新、安全发展”的原则，推动能源数字化转型，促进数据资源持续安全发展。

（1）坚持统筹规划。加强政企联动，坚持“政府主导、电网主建、多方参与、成果共享”原则。

（2）坚持依法合规。全面贯彻落实国家《网络安全法》《数据安全法》《个人信息保护法》及数据相关的法律法规要求，坚持“党管数据”原则。

（3）坚持因地制宜。充分结合网、省、市发展实际，加快试点建设、逐步迭代完善、发挥带动效应，以电力数据为切入点，有序推进煤、电、油、气等能源数据的深度融合。

（4）坚持自主创新。坚持以技术创新为核心，坚持构建理论创新、技术创新和制度创新相结合的自主创新体系。

（5）统筹安全发展。以破解数据流通与数据安全之间的矛盾为抓手，在安全与合规前提下，推动数据资源开放共享和挖掘应用。

2.2 规划理念

能源大数据平台设计充分吸收国内外先进能源数据平台成果实践，同时有效借鉴数据空间设计理念，定位于解决能源数据流通过程中的安全、信任、共享和规则标准问题，能够实现多主体在线供需对接、多对多的数据安全融合共享。能源大数据平台以可信计算和合规措施为支撑，融合原有数据基础设施和数据资源，通过技术平台和安全治理机制实现多主体间的数据安全合规、共享流通的新型基础设施。

在能源大数据平台运营治理方面，以“安全、信任、融合、流通”為目标，强调从安全、信任与规则三个维度共同打造能源大数据平台共享模块，建立以“体制机制、制度规则、数据技术”三轮驱动的能源行业数据空间转换器。其中，机制体系为基础，包含管理协同机制和组织保障；制度规则是能源大数据平台空间运营治理的具体管理办法、细则和标准，保障空间内各主体数据归集、存储、治理、加工、共享、销毁有章可循，数据可识别可理解；数据技术是空间内数据转换实现路径与依托，囊括数据归集、数据治理、隐私计算、区块链、数据安全等技术。

同时，构建多主体的数据生态，广泛吸纳涵盖数据提供者、平台运营方、产品开发方、数据使用者等核心参与主体，以及交易机构、评估机构等支撑主体在内的内外部参与方，在考核监管基础上探索相关激励措施，促进能源大数据平台的长效运营。

3 能源大数据平台设计

3.1 基础设计

能源大数据平台的核心功能是为多主体能源相关数据提供安全可信的跨域流通空间，并通过数据的共享和交易实现数据赋能和价值传递。

能源大数据平台存储和流通的数据主要有四大类，包括：能源企业商密数据、能源企业公开数据、政务数据、互联网数据等。平台对原始数据资源进行组织加工融合计算和数据脱敏处理，得到根据需要由若干相关字段形成的数据集或由数据的关联字段通过建模形成的数据特征[2]，即数据结果集中间态，以数据结果集中间态开展服务支撑对外、对内数据产品和应用开发。

参与能源大数据平台的主体，经过身份认证后，确定其参与数据流通的角色。从业务视角可以定义为四种主要参与方，包括：数据提供方、平台运营方、产品开发方和数据（产品）使用方。平台的主要业务流程分为归集、需求、融合和流通四大环节。

3.2 功能架构设计

为满足高效安全汇聚数据、安全可信融合计算、快速开发、高价值应用的要求，能源大数据平台分五层开展建设工作：

一是基础层，提供算力资源、存储资源及相关资源调度等功能，根据政府建设要求，采用利旧方式使用南网云化数据中心节点或新建专用资源池以满足需求。

二是数据层，提供数据汇聚能力、主题数据集和模型库，根据数据分类分级要求，对不同来源的数据通过网络公司对外数据平台、数据网关和数据加工中心满足数据汇聚和初加工要求。

三是平台层，通过数据空间管理系统、数据融合共享系统、安全合规系统、数据交易系统提供数据目录管理、身份认证管理、数据供需管理、智能合约管理、融合计算管理、安全合规管控、存证追溯管理、数据交易等功能，解决数据不出域安全可信应用问题。

四是应用层，通过使用数据初加工产品和融合计算结果，面向政府、企业、公众开发多元化应用，实现能源大数据平台的服务价值。

五是生态层，通过统一管理的平台，完成合作方标准建立及合作过程监管，并提供统一对接平台，使数据产品可快速上架各交易所，实现合规交易。

3.3 安全架构设计

根据GB/T 22239-2019《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》，能源大数据平台的安全等级保护定级为三级。针对能源大数据平台面临的安全风险，从基础设施安全、数据安全、应用安全及管理安全等四大方面进行设计，以支撑能源大数据平台安全防护体系的建设。

（1）基础设施安全。通过从主机安全、网络安全、终端安全等方面，为能源大数据平台的运行，搭建机房、服务器、网络、电脑终端等基础环境的安全保障体系，为平台与数据运营工作提供安全的基础运行环境。

（2）数据安全。通过研发数据脱敏、数据加密、数据安全网关、分级分类等技术与管理体系，实现能源大数据平台数据的传输安全、存储安全及隐私计算安全，保证数据向能源大数据平台传输，政务数据、其他能源企业数据向能源大数据平台传输全过程的保密、完整及可用。

（3）应用安全。在数据采集、数据存储、数据计算、数据服务等各个环节过程中，涉及的各组件都需要从身份鉴别、授权控制、输入输出验证、配置管理、会话管理、加密管理、参数操作、异常管理、日志审计、剩余信息保护、通信保密、不抵赖性保护、软件容错、资源控制等方面进行安全防护。

（4）安全管理。构建能源大数据平台统一信息安全治理体系架构，并依据能源大数据平台业务的不断扩展，在安全管理制度、安全管理机构、人员安全管理、系统建设管理和系统运维管理等方面进行扩充完善。

4 能源大数据平台标准体系建设

4.1 顶层设计

顶层设计。围绕基础支撑、数据汇聚、服务能力、产品开发、运营模式等重点任务进行深入设计，理清业务蓝图、技术蓝图、发展路线，以及网省两级任务分工、运营模式等，加大统筹协调，有序推进能源大数据平台建设事宜。制定能源大数据管理机制，明确数据共享的范围边界和使用方式，建立可靠的数据采集更新机制，依照部门职责范围或企业经营范围梳理数据资源清单，做好数据归集工作。

4.2 标准体系建设

通过全面分析能源行业和大数据产业发展趋势，依托能源行业发展现状，结合大数据领域前沿技术，分析国内外能源数据服务产业相关标准的发展现状、发展趋势和实际需求，联合政府、标准协会和生态企业[3]，研究制定能源大数据平台标准体系。从基础标准、数据标准、技术标准、管理标准和安全标准五大方面构建体系化标准，保障数据流通和交易的安全，消解相关数据主体对数据流通安全的顾虑，促进数据规模化流通和安全应用。

标准体系建设重点围绕以下几个方面：

（1）建立能源大数据平台制度规范体系

遵循国家法律法规和行业规范要求，制定覆盖平台建设、安全防护、运维保障、数据资产、产品运营、生态治理等方面的制度规范体系。

（2）建立能源数据汇聚标准体系

梳理数据采集来源和数据归集清单，明确信息采集通道和方式，规范采集频度及口径，在保障数据安全的前提下，实现对各能源品种生产、消费等相关数据的采集、储存和调用[4]。

（3）建立能源数据指标体系

从能源生产、消费、交易及环保等维度构建能源大数据指标体系框架，梳理數据属性类型，明确数据指标释义，形成能源大数据指标体系[5]。

（4）建立能源数据资产管理标准

建设覆盖数据模型标准、治理管控、供给服务、增值变现等方面的制度、规范、标准。通过统一语义和模型，统筹管理内外部数据资源，解决多源异构数据集成及数据质量管理问题。

（5）建立能源数据安全体系标准

研究构建能源数据分类分级授权体系，发布能源数据共享负面清单，构建基于负面清单的数据共享机制。形成数据跨域流动安全、数据脱敏与隐私保护、数据应用安全等方面标准，保障能源数据开放共享、交易流通各环节、各应用场景的安全可信。

（6）建立能源数据产品管理标准