崔恺 安平 崔月瑶
新天绿色能源股份有限公司
摘要：全球能源互联网是以UHV电网为骨架、以清洁能源传输为主导、全球互联的坚强智能型电网。通过研究全球能源互联网的核心特征，总结了全球能源互联网的信息系统特点和新要求，提出应从广义和局部两个模块上考虑信息建构，同时形成满足了宽松适宜的信息建构。此外，本文还将阐述全球能源互联网的集团型公司的网络建构、业务架构及总体系统层面结构等。
关键词：信息化 顶层建构 互联网
全球能源互联网的概念是由国家电网公司董事长刘振亚在2014年提出的。这是一个以UHV电网为骨干、以清洁能源为主导、全球互联的坚强智能电网。全球能源互联网由跨洲际和跨国际主干网以及不同国家不同电压等级的电网(输电网和配电网)组成。它连接“一极一路”(北极和赤道)的大型能源基地，去适应各种集中式和分布式电源，可以向各种用户输送风能、太阳能、海洋能等可再生资源。它是一个服务提供范围广泛、配置能力优良、安全可靠、绿色低碳环保的全球能源配置平台。
这篇文章就从宏观角度研究设计全球能源互联网信息系统，从开放、互动的角度全面审视新型电网信息系统，全面分析全球能源互联网信息服务、互动要求、洲间跨国际能源平衡、跨国电力贸易等新需求，明确能源互联信息的类型和互动范围，从架构层面对能源互联带来的信息安全威胁提出初步解决方案， 最终将形成一个面向全球化的能源互联的信息化顶层规划构建，为全球能源互联网的未来发展趋向提出正确构建思路。
现阶段处于十三五的收官之年，5G、大数据、云计算、物联网、人工智能等先进信息技术与产业结合推动爆发式增长，赋能各行各业，引领社会新一波高速发展与变革的浪潮。我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。企业要更多地依靠信息、技术、知识、创新等新要素来获取利润，依靠创新来获取核心竞争力，迈向高质量发展转变。
信息化就像水和电一样，已经成为了企业运营的基本要素。效率和风险管控决定了企业的竞争能力与长久经营。因此，具备信息化基因的企业将会更有效率并提高风险管控能力。信息化必须和企业经营管理深度融合，管理的水平决定了信息化的水平，信息化的水平反过来也将促进企业经营管理的提升。
一、能源互联网下的企业信息化建设思路
全球能源互联网是全球分配清洁可再生能源的综合屏障。从本质上说，全球能源互联网是一连串概念的综合体，单从字面意义上看，全球涵盖了范围，包括多个国家；能源则表明了领域与行业；互联网则表明在当今的时代大背景下，信息化的快速发展贯穿了能源资源领域，它包括四个主要定义：洲际和跨国长途联网、清洁可再生资源、电能替代和能源互联网。
(1)跨洲、跨国超长距离联网是指利用UHV/UHV技术，构建跨洲、跨国超长距离传输通道，实现远距离传输和电能优化配置。
(2)清洁能源是指更深层次地发展光伏、风水电力等新能源和储存技术，能源结构更加优化精简。
(3)电能替代是指在用户侧利用电能替代传统不可再生能源如石油、煤炭、天然气等，实现节约能源减少排放。
(4)能源互联网是指能源的开发利用和贸易往来，主要包括分布式发电、开放电能交互贸易、微电网等，代表了更加开放和交互沟通的智能化电网的发展前途。未来的智能电网是一个网格结构强、互联广泛、智能化程度高、交互开放的“能源互联网”。
从根本上说，全球能源互联网主要解决清洁和全球资源配置问题。由于化石能源资源的短缺和环境污染程度严重，需要大力发展可再生清洁能源去替代传统的化石能源，同时减少用户侧取暖、餐饮和交通对化石能源的消耗，用电能替代。在这个过程中，由于全球清洁化可再生能源资源分布不均衡，一般是“一极一路”，需要利用全球能源和互联网实现大容量清洁能源的运输和匹配。主要好处是：促进全球能源的优化配置；推动清洁能源发展和能源结构的优化转型；促进更加灵活便捷的资源交易和碳贸易；通过分布式发电和微电网提高供电效率，降低线损和资源浪费；推进“两个替代”，促进用户侧能源架构分布的优化转型。
第一阶段：实现公司业务系统建设的信息化。
（1）高标准完成网络、硬件等基础设施建设，实现统一标准与统一管控。
（2）信息化建设顶层设计先行，全面梳理业务需求，抓住核心难点与痛点，生成业务系统可行性研究报告，确定数据标准和技术标准。
（3）采用“一次外委、二次迭代”的创新模式，将制度转为信息化系统，全力打造业务应用管理系统体系建设，覆盖投资、工程、生产、经营管理等业务，实现系统“数出同源、互联互通”。所有软件系统更新实现自主敏捷迭代，信息化建设紧跟企业业务发展速度，同时紧紧抓住“管用、好用、易用”用户体验的生命线。
第二阶段：实现公司业务系统建设的数字化。
业务应用管理系统体系建立后，基本实现了信息化。全面信息化是数字化的基础，按照平台化建设理念，在底层建立统一数据管理平台，支撑并打通上层业务管理应用。建立“管理驾驶舱”，实现财务、生产、经营、管理等各业务板块数据全接入，搭建统一数据管理平台。以企业数据标准建设为核心，建立数据模型，数据统一共享，实现按需流动、关联、组合、优化，业务系统“如一个业务系统一样灵活”。同时提升数据质量，保证数据的规范性、准确性、一致性、完整性、时效性。
在陆上风电、海上风电、光伏发电、天然气、LNG业务、储能、燃气发电等板块，利用人工智能、机器智能等先进技术，实现设备、传感器、计算终端、网络、数据中心、云平台等的“万物互联”，打造“智慧能源物联网”。在物联网上层构建综合能源管理平台，汇聚全业务数据，建立数字化应用体系。
第三阶段：实现公司经营管理的智能化发展。
该阶段是建立在前两阶段基础之上的，应用“大数据、物联网、云计算、人工智能”等先进技术，并将信息技术融合到企业管理中，推进企业投资开发、工程建设、生产运营、管理和决策的智能化，推动信息化、数字化企业向智慧企业的发展跨越。基于数据的充分挖掘和利用，打造“数字资产”，数据驱动决策支持，助力实现企业智能化运营。
在经营管理信息化方面，基于“管理驾驶舱”引领应用板块建设，汇集各业务数据模型，通过大数据分析挖掘模型数据价值，提供智能化战略决策支持。
在生产信息化方面，实现一线场站、监控中心、数据中心等联动建设，数字化应用与生产业务的深度结合，积累海量生产数据，通过环境监测、生产管理系统、物资物料管理、智能巡检、视频监控、远程监控、指标分析、故障诊断预警、产能预测、后评价等，实现生产管理的智能化运营，实现降本增效、资产保值增值。
二、能源互联网下信息化建设的核心任务
信息一体化建设工程是指构建“四个一体化”，即建设一体化基础支撑平台、一体化业务应用系统、一体化信息安全体系、一体化运行维护体系。其中一体化基础支撑平台是基础，一体化业务应用系统是核心，一体化信息安全体系和一体化运行维护体系是两翼支撑。
1．一体化基础支撑平台
一体化基础支撑平台具体包含建设公司互联网络、基础设施（机房、硬件设备等）、虚拟化应用、容灾备份、统一数据管理平台、一体化应用开发平台等，其中统一数据管理平台包括但不限于主数据管理、系统集成、统一认证与授权等内容，动态增加软件中间件，数据统一管理平台是企业数据管理的中枢系统，制定企业数据标准，把控数据质量，实现数据服务高效协同。一体化基础支撑平台是企业信息一体化工程的基础支撑平台，并实现一体化平台的“组件化、虚拟化、服务化”，实现平台即服务，最终实现“标准、实用、高效、灵活”的一体化基础支撑平台。
2．一体化业务应用系统
一体化业务应用系统是信息一体化建设的核心，将管理制度转化为信息化系统，覆盖公司投资、工程、安全、生产、经营管理等全业务领域，全力打造业务应用管理体系。使信息化建设更好的服务于公司业务发展管理实践，紧抓“管用、好用、易用”用户体验的生命线，持续推动业务应用系统建设和迭代更新。一体化业务应用系统分为生产运营、经营管理、决策支持三个层次，其中公司本部实现集团级信息化建设，公司各二级单位根据各自需求独立开展信息化建设。
在业务应用管理体系基础上，搭建统一数据管理平台，建立企业数据标准，实现数出同源，系统互联互通，以企业数据标准建设为核心，建立数据模型，数据统一共享，实现按需流动、关联、组合、优化，打造数字资产，数据决策支持，驱动企业智能化发展。
3．一体化信息安全体系
一体化信息安全体系是信息化建设的重要保障，具体包括网络与信息安全顶层设计、管理内控体系、可控可信技术标准、安全防护等4个部分，实现企业基础设施与设备的全面监控、检测、感知、防御、审计，网络安全与信息安全建设有标准、有制度、可信任、在控制、重预防，全面保障公司的整体信息安全。
4. 一体化运行维护体系
运行维护体系水平直接决定了信息化系统的稳定运行和高效迭代水平，建设内部包括：运维流程、IT管理制度、设备管理、数据管理规范、正版化等。一体化运行维护体系从组织建设出发，打造一支高水平的运行维护人才团队，充分利用外部资源力量，保障运维基础能力，增强企业自主维护与二次开发能力，提供精益的资源管理和友好畅通的软件服务，保障设备运行安全和业务应用连续性。
三、信息一体化顶层业务规划的总体部署
1. 总体思路
信息化建设坚持符合企业发展实际、自主可控、可持续建设、高质量发展的总体思路。顶层设计先行，全面统筹规划。采用“一次外委、二次迭代”的创新模式，避免“路径依赖、厂家锁定”，“小步快跑”式建设发展，所有软件系统更新实现敏捷迭代。将制度转化为信息化系统，全力打造业务应用管理体系，同时紧抓“管用、好用、易用”用户体验的生命线。搭建统一数据管理平台，建立企业数据标准，实现数出同源，系统互联互通。打造数字资产，数据决策支持，驱动企业智能化发展。
2. 建设原则
信息化建设工作坚持“六统一”（统一领导、统一规划、统一标准、统一审批、统一实施、统一运维）原则，实现公司系统内信息化建设的统一管控、集团式发展。
3. 成立信息化建设委员会
为了加快推进信息化建设步伐，进一步加强公司信息化建设的组织领导，建议公司成立信息化建设委员会，设立信息化建设领导组和工作组两级机构，明确组织机构职责和分工，统筹协调和全面有序的推进信息化建设工作。
4. 信息化建设调研评估
信息化建设必须保持继承性，总结现有公司系统内信息化建设经验。对现有公司系统内信息化建设现状开展详细摸底调研工作，全面梳理信息化硬件、基础设施、软件系统、重点工程等相关项目和资料。
信息化建设是一个动态增长调节的过程，建设需求始终要跟上公司领导、业务管理部门的要求。鉴于信息化建设需求变化较快，需要定期对信息化建设现状、需求、痛点等开展详细调研与评估工作，及时对信息化建设进行调整和优化，拟定于每年开展一次。
5. 顶层设计先行
做好顶层设计工作是信息化建设迈向高水平的基础。没有顶层设计，信息化建设将会成为“一盘散沙”、根基不稳，无法可持续长远发展。企业信息化是分阶段建设的。
在构建“信息高速公路”基础设施阶段，基于当前已完成的“网络规划设计”，持续完善一体化信息安全体系顶层设计工作。
在实施业务系统建设阶段，顶层设计工作包含业务顶层设计与数据架构顶层设计两大核心体系。结合公司总体战略和发展现状，信息化建设内核需要紧紧围绕以“需求”为枢纽，以管理制度为方针，业务顶层设计决定并推导出数据架构顶层设计。在数据架构顶层设计方面，包含企业数据模型与标准，系统通讯集成、主数据管理等顶层设计。
顶层设计是一项长期坚持迭代的工程，绝对不是一项“一锤子买卖”、“静态画面”工作，应不断修正和更新方案。
6. 制度标准配套保障
为了实现信息化建设的统一管控和统一标准，需要配套建设信息化相关的管理制度和管理办法。管理制度覆盖信息化建设标准流程、信息化项目立项流程、信息化项目管理、信息系统运行管理、网络硬件及基础设施管理、网络与信息安全防护管理等；统一技术标准，制定企业数据模型标准，制定企业信息通讯技术标准，制定企业网络和信息安全技术标准，制定硬件技术标准等。
7. 有序建设分步实施
建设总体把握“有序建设、分步实施”八字方针，有序推进信息化建设，同时实现小步快跑，迭代更新。
四、结语
综上所述，全球能源互联网已经将传统电网扩展到全球，从而成为一个具有开放、互惠、协商、互动等特点的新能源网络。它的运行和功能应用在机制上是颠覆性的，必须以信息化的特征来支撑和管理。全球能源互联网信息系统是一种革命性的新型电网运行管理系统，它本质上遵循了全球能源互联网的开放性、互惠性、协商性和互动性的特点，实际上成为实现这些新特点的基础，意义重大。
参考文献：
[1]刘振亚.全球能源互联网[M].北京：中国电力出版社，2015.
[2]郭云飞，梁云，黄凤.基于信息通信融合的电力业务模型研究[J].电力信息与通信技术，2015，13（2）：1-4.
[3]查亚兵，张涛，黄卓，等.能源互联网关键技术分析[J].中国科学：信息科学，2014，44（6）：702-713.