DLT1080.1-2016 电力企业应用集成 配电管理的系统接口 第1部分:接口体系与总体要求

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标准编号:DLT1080.1-2016
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标准类别:电力标准
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DLT1080.1-2016标准规范下载简介

DLT1080.1-2016 电力企业应用集成 配电管理的系统接口 第1部分:接口体系与总体要求

组件间的信息交换可以是一段数据或是一个功能的执行结果(指该功能可以被远程调用),称为服 务交换。例如,组件可以是传统的过程性应用(也称为已有应用)或用最新技术建立的完全面向对象的 应用。而且,组件可以分布在网络上(局域网LAN、内部网、企业专用广域网WAN甚至或是公用互联 网)。这使采用企业范围内信息和通信(ICT)架构的DMS应用可以灵活部署。组件的范围是没有限制 的,它可以完成配电管理所需的任何功能。第3章中的接口参考模型显示了这些功能的典型分类。 组件可以是符合接口子集的,即它知道、理解并且满足服务要求;组件也可以是不符合接口子集的。 为使不符合接口子集的组件能实现它在服务交互中履行其角色,必须先使它符合接口子集(见5.3)。现 在DMS应用的厂商可能有自已的应用架构、自已的API以及应用与本厂商其他产品的接口机制。这些 现存的应用作为服务的客户端可能起到重要的作用。但是不能要求这些厂商把它的所有现存应用修改为 符合接口子集的新版本。甚至新的应用也不一定都是符合接口子集的,而是使用厂商已建立的专用架构 和应用接口。因此,在实施DL1080标准的早期阶段,不符合接口子集的组件可能占大多数。随着DL1080 被更广泛地接受,符合接口子集的组件将会更多。 对于组件,DL1080标准建议应用至少应实现一种DL/T1080.3及其后的部分规定的接口。

DL1080环境中的组件适配器是使不符合接口子集的软件应用能够使用服务的符合接口子集的软 件。这样,组件适配器仅做必要的工作,就可以使组件符合一个或多个DL1080.3即其后的部分规定的 接口规范。

DL1080接口规范的建议包括两部分:组件特定子集规范和分布式计算环境中基于组件的服务规范。 各功能领域(见第3章,接口参考模型)的DL1080接口规范在标准的其他部分说明(DL/T1080.3~ L/T1080.9及第13部分)。 在DL1080接口规范的所有部分中,这两部分应: a)陈述性的,包含服务交互的属性、方法和所需的参数,这些服务交互是特定接口规范的一部分 b)与编程语言无关。 c)强调逻辑接口与实现分离。 d)独立于中间件。 组件特定接口规范要求是标准的基础。 推荐的公共服务模式由DL1080.100提供。

DL1080的中间件适配器是符合接口子集的软件,它扩充现有的中间件服务,使企业应用间软件基 础架构支持建议的服务和模式。从而,中间件适配器仅通过必要的扩充,就能使所用的中间件特性符合 DL/T1080.3~DL/T1080.9部分中一个或多个接口规范。在这样的环境下,中间件服务并不代表单一的 接口,而是代表为组件提供一组相应服务的接口集。 例如,厂商的每个组件可能在内部使用适合特定业务功能要求的任意的中间件(或完全不用中间 件)。企业不能假设任意两个组件总是使用企业中间件服务的相同实现。需要一个中间件适配器作为中 间件“网关”,使得已实现的中间件服务之上的组件产生的DL1080交互进入其他组件(这些组件可能 基于其他中间件)。 DL/T1080.3DL/T1080.9定义了所需要的服务(参考之前的章节),这些服务被推荐呈现在架构实

现的支持和组件实现的管理上。然而,不同的中间件服务实现将引入不同的服务实现和不同的运行环境。 这种情况就可能隐式地提供一些属性,并推荐其他由中间件适配器加入的属性。如果中间件服务实现不 能提供符合框架的特性,则中间件适配器应该提供。 这意味着: ·对于提供服务的一个中间件服务实现,中间件适配器应该提供到这一服务的映射。 ·在DL1080环境中使用不符合接口子集的中间件服务实现时,至少有一个中间件适配器使中间件 服务实现符合DL1080。也可能是这样的情况:使用多个中间件适配器,使一个中间件服务实现 符合于DL1080服务(例如对每一个需要的DL1080接口的服务有一个中间件适配器)。 ·对那些不符合接口子集的中间件服务,每个中间件适配器是为特定中间件服务实现而定制的,因 为它非常依赖于中间件服务实现的架构及实现。它也运行在特定的,可能是分布式的硬件/操作 系统(HW/OS)环境下。因此JGJ/T 448-2018 建筑工程设计信息模型制图标准,中间件服务实现、中间件适配器(集)和HW/OS这三个要素完 全互相依赖。 ·对于相同计算机环境中,运行在相同中间件服务实现上多个DL1080接口服务,中间件适配器理 论上是可以重用的。

为集成两个组件,需要在它们之间建立连接。一个计算基础架构需要支持多种网络类型和不同协议 携带的不同资源,如JMS传输和HTTP。要连接多个组件,集成系统必须无缝地协调网络和协议的差异 以支持组件通信。一般来说,服务应该独立于底层的平台、语言、集成工具或技术

服务可以在不同的硬件和软件平台上部署。一个企业可能需要管理来自不同厂商的不同的硬件和操 作系统平台。这就意味着一个应用根据其部署的硬件和软件环境可能必须作一定的修改。这些特定实现 所需的特定适配不在本标准范围之内。

本标准规定了各组件分布在通信网络上,用DL1080服务交换信息时,配电管理接口参考模 的要求和建议。本章只列举支持信息交换所需的功能和服务。 本标准定义了配电管理接口参考模型(IRM)的需求和建议,在配电管理系统中,分布在

DL1080标准推荐使用标准的消息封装结构,同时使用技术特定消息封装结构,如JMS和SOAP消 头定义。对每一个消息定义的理解要求如下: ·一个动词,来标识要采取的动作类型; ·一个名词,来标识有效载荷的类型; ·有效载荷,包含用子集定义的与信息交换相关的数据。 图5展示了一个高层的DL1080消息结构的逻辑视图。

图5DL1080消息结构的逻辑视图

很重要的一点就是要注意除非本部分中有规定,否则消息封装结构和SOAP封装的细节要在DL/T 1080.100中描述。

DL/T1080.100为通用消息头提供 消息头结构有两个必需的元素:动词和名词。 动词标识动作,名词标识主题。所有其他的字段都是可选的,但是是推荐的

.2.3消息类型有效载

消息类型有效载荷可以遵循命名和设计原则(NDR)通过几种方式来定义,包括: ·对一个XML模式定义的复杂类型的强类型引用; ·使用XML:any声明的无类型引用。接收消息的应用程序将利用消息头中的名词来对内容进行 解码; ·编码的XML字符串,其中的数据可以符合一个XML模式(由消息头中的名词指定)或者一个 RDF模式。 图6展示了一个有效载荷结构的例子,这个例子使用CIM类来定义,它包含MeterReading和 ReadingType集合,每个都有相关的子元素:

图6消息类型有效载荷示例

在消息格式描述中,必需的元素用实线方框包围,可选的元素用虚线方框包围。当一个元素实例的 数目没有限制的时候,用表达式[0..8]来描述。 DL1080标准中的消息类型是指定了必需和可选元素的消息模式,同时还指定了元素之间的指向关 系。所有的元素和指向连接分别对应CIM中定义的类和关联。CIM类属性以及它们的数据类型和定义 在DL/T1080.11和DL/T890.301部分定义。在图7所示的一个消息类型的片断中,数据元素MeterReading 与CIM中的类MeterReading所定义的属性完全一致。观察这些消息模式中的元素名称与CIM类中相关 的定义完全一样。

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6.2.4对关联的解释

图7由CIM派生消息元素示例

一个MeterReading可能包含多个IntervalBlocks,每个IntervalBlock也可能包含若干IntervalReadings。 这些IntervalReadings由具体的ReadingQuality描述。图8展示了这个关系是如何在CIM中使用统一建 模语言(UML)建模的。 这个图显示一个MeterReading可以与0个或者多个(0..n)IntervalBlocks关联,而一个 ntervalBlock可能与0个或者多个IntervalReadings关联。关联角色表明了重数,比如一个名为 IntervalReadings的角色名表示多于一个IntervalReading会被关联到。图9展示了基于图8关联关系 的XML模式结构。

ECIM中指向关联(UM

图9在消息类型模式中指向关联

DL1080标准定义了消息类型的逻辑名称和消息类型内部的字段,可以针对每一种消息类型有效载 荷确定其一致性。如果一个消息类型有DL1080部分定义的XSD,语法上一致性就应该在XSD层面上 做。在DL1080文档中如果提供了明确的一致性准则,就应该遵守。 如果满足下列条件,一个软件组件可以认为是符合特定消息类型的: ·组件可以产生一个有效的消息类型(通常用XSD表示)的实例(通常用XML表示),包含了所 有必须的字段,这些字段的名称和数据类型都如本标准的定义。如果在组件中缺少某些信息,数 据可以被设定为一个缺省值。可选的数据可以放在合适的可选字段中传递。 ·组件能读入本标准中定义的消息类型的实例,并且能准确的解释消息中的字段。

CIMUML模型和XSD都可以进行扩展。 模型的扩展建议在模型中用命名空间进行 (或)定位。如果可能,用户对XSD的扩展建议不要破坏CIMXSD向过去兼容特性。用户扩展 国际电工委员会TC5761968相关的工作组,

处理)。 对于一个“query”请求,请求消息一般包括相关的“Get”子集的有效内容作为查询请求的 用一个Request元素来提供。事务性的请求还是会构造Request元素但是并不包括特定的“Get" 有效内容。图10描述了请求消息原型的逻辑视图。

图10请求消息原型逻辑视图

应答消息是请求消息的结果,应答通常会提供成功或者合适的错误数据的标志。在应答元素中不但 要指示成功或者失败,还可以在Reply元素中传递详细的错误结构。如果应答是针对一个“get(查询) 请求的,应答数据应该作为有效内容被提供。如果应答消息是在异步方式下对原始请求消息的应答,推 荐将关联标识和(或)原始请求者放进消息头。图11描述了应答消息原型逻辑视图。

■应答消息原型逻辑视图

错误消息通常作为不可识别的消息的响应而发出,很可能是不能解析请求的消息头。图 错误消息原型的逻辑视图。

图13错误消息原型逻辑视图

签名元素被用来对一条消息签名。它是可选的,但可能在某些环境里的某些信息交换中是很重要的。 签名元素通常被规定使用与下层的传输协议,如使用SOAP就是这种情况。

7组件报告和出错处理(资料性)

一般来说,在体系结构中的层次越高,它的操作越抽象。在这些层次上,有关失败的操作的细节较 错误信息中的细节也可以少些。这里的原则是错误信息与检测错误的层次的抽象程度相匹配。 a)错误报告中应该包含充分详细的信息用来诊断错误情况。 b)推荐使用通用可扩展标记语言模式(XMLschema)来捕获错误信息,以减少数据转换,错误 信息可通过相关的系统或应用来处理。 注:错误有三种类型:警告,一般错误和致命错误。 ·警告:信息性消息;如消息队列缓冲区将满: ·一般错误:可恢复的差错情况,不需重新初始化;如数据完整性错误

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·致命错误:需要将一个或多个组件或服务重新初始化的错误情况。在恢复完成前,未受影响的组件和服务可 在有限的配置下继续运行,

,致命错误:需要将一个或多个组件或服务重新初始化的错误情况。在恢复完成前,未受影响的组件 在有限的配置下继续运行,

8安全与验证(资料性)

安全问题与系统通过通信或其他方式向外暴露的接口有关。一个安全的系统至少应在所有这些暴露 接口处进行验证。随着放松管制以及Web的应用和发展,必须保证采取适当安全措施。为此不管是IEC 还是非IEC组织都应制定一些标准。 人员或组件作为一个用户而与组件交互。用户和组件之间的接口就是一个暴露的组件接口。通过对 外暴露部分,系统可能遭到重大安全破坏。对于人员,请求组件有责任验证用户是否具有以下权限: ·可使用业务功能; ·可使用个别的服务基础上的服务。尽管这样的限制有助于安全,但被请求的远方组件服务还要对 发出服务请求的远方组件的权限进行强制验证。 注:请求组件服务的这种限制是可选的,而且不增加系统的整体安全完整性的鲁棒性。但对那些远方应用不支持本 标准规定的安全服务的系统而言,这种限制有助于系统的安全性。 对用户进行验证时,组件的责任是根据用户的身份与用户试图访问的远程组件要求的安全参数值相 对比,做出该用户是否通过验证的决定。 有关安全、认证的需求和机制的特定细节不在本标准的范围之内,应用本标准时可引用GB/Z25320 标准。

附录A (资料性附录) DL1080标准的使用

性附录提供了使用DL1080标准的建议,仅用作使用该标准的一般性指南。

A.2产品供应商DL1080标准应用

DL1080标准的主要目标是促进和改善互操作性,这对于降低集成成本非常重要,成本常常是电力 公司试图采用新技术的障碍。为此,供应商会有几种方法,第一种方法是提供符合DL1080标准第3~9 部分规定的子集接口,与一个或多个可接受的子集相连接,这些子集通过互操作测试验证。第二种方法 是提供相同接口,但可选供应商特定扩展。 显然,采用DL1080标准可以使供应商实现利益最大化

A.3电力企业DL1080标准应用

本节介绍有关可能扩展现有接口的步骤。接口扩展,是因为供应商产品可能直接支持或不支持现有 接口。 企业应用过程的步骤A是安装用于集成的合适的基础架构。企业应用过程的步骤B~G则涉及对特 定企业需求的分析以制定一个详细的企业特定消息类型的规范。 企业应用过程的步骤H~N描述了这些企业特定消息类型的实施与部署。通常,希望应用系统的提 供者负责修改应用,以产生或说明该企业特定的消息类型。希望企业系统的集成者负责在该软件基础架 构下配置信息交换模型(IEM)。信息交换模型IEM可以支持全部或部分特定数据的自动配置,这些数 据来自应用产生的机器可理解的数据或来自步骤G产生的消息规范的电子拷贝。 本过程包括三部分: ·规定接口的体系结构和主要抽象组件; ·规定描述动态变化的消息类型接口规范; ·规定静态实体模型,提供说明哪些数据可以交换的公用方法。 静态实体模型和信息的开发是一个不断完善的过程。DL1080标准的一个企业应用的概况如图A.1 (过程A)和图A2(过程B)所示

1.4建立接口体系结构

用例以及其他可用资源将被用于建 构的总体要求,以及3.3中规定的接口

最简单的一个用例描述谁对谁做什么,什么时间做,为什么做。本标准第3~9部分的各部分的接 口参考模型IRM中的业务功能,是抽象应用组件的组合。用例的文件形式多种多样,最常见的形式是 基于表A.1的用例模板。然而,很多企业和应用集成商有更多种常用的用例数据记录方法,比如在建模 时使用UMIL符号。用例的目的是标识在这些组件之间交换的信息。本步骤中,没有必要规定信息的产 生者或使用者和消息类型的各列。

图A.1过程A:电力企业DL1080标准应用

A.7配电扩展CIM模型的开发

如DL1080第11部分描述,配电扩展CIM模型的主要目的是(和DL/T890.301一起)提供一种通 用语言,确切描述各种用例中业务功能抽象组件之间交换哪些数据(即DL1080第3~9部分接口标准 的定义)。IEC61968建模团队保证各对象、属性和元素命名和关系的一致性,以及如何在IEC61968其 也团队开发的消息类型定义中如何使用上述内容,并与其他IEC工作团队协作开发和扩展CIM。用于 IRM抽象组件的UML类是信息交换的实体。上述团队与开发和维护CIMUML模型(描述子集要求的 数据交换域)的团队一起工作,

附录B (资料性附录) 应用间集成性能的考虑 通常按以下三种负荷场景定义性能: .一般负载(normalloading); ·高负荷(highloading); “风暴”负荷(Stormloading)。 表B.1描述了假定250万用户、所有分布式服务器均可用的一种典型场景。这只是一个例子,在每 个不同的电力企业里很可能是不同的

表B.1典型负荷场景

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附录C (资料性附录) 一般电力企业的数据概况

电网和电厂是电力企业业务的基础,是发电、输电、 配电的运行过程的主要组成部分GB/T 51349-2019 林产加工工业职业安全卫生设计标准,在这基 集中分析电厂和设备定义。从纵览整个过程观点,聚焦结构定义相关建模各设备数据项交换的软件层 有必要指出一些重要方面。这些方面在进行应用或系统设计时常被忽略,忽略它们在更广泛环境中自

需要在电力公司范围内考虑的数据涉及如下方面: ·地理方面; ·时间方面; ·财务方面; ·物理方面。 汇总数据时,宜如图C.1所示关联,考虑多个方面不同述求: ·规划制定者常考虑电网未来长期发展,如未来很多年电能增长预测、城市扩展、工业区以及新建 和退役电厂等。 ·建设工程师考虑近期电网发展,如CAD图上近几年电网发展计划,供电规范、运行方案、建设 地理布局以及线路走向等。 ·运行工程师考虑当前电网急需解决的事宜。如,当前和近一两个月开关操作计划、发电安排、停 电计划、应急方案和短期负荷预测等。 ·营销部门则关心:谁供电、合同用电、通过哪些线路以及损耗怎样分担等。 ·财务部门关心:拥有或共有哪个电厂、谁对设备负责以及年度损益等。 这样,电力企业信息系统(UIS)数据建模的稳妥方法就是对前述几种数据要求分类,在发展到规 数据大小范围过程中,应充许一个平滑过渡阶段。不同用户对物理模型有不同要求,这些要求会随着 间变化。因此数据必须按电力企业关心的领域分类,相应的数据管理概念也随之提了出来(例如,谁 什么负责,谁保证信息在正确时间出现在正确地方)。

图C.1与时间和用户有关的数据库视图

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在业务框架内,一些电力公司构成一个地理区块。这是个分层的框架,适合于覆盖多个地区的所有 电网。地区进一步划分为由多个电力公司负责运营的区域。 ·区域电网是一个地理上较大、复杂的电网; ·地区电网是区域电网的子集,通常具有电能交换管理计划,通过特定联络线与其他地区进行电能 交换; ·电力公司是对其电网负责运行实体,考虑与区域内其他电力公司交换电能,并按相同管理方式运 行。 电力公司负责发电、输电和配电整个电力系统运行。交易协议允许发电方向客户销售电力,根据供 电量,确定输电损耗,损耗包括在输电供电成本中。 于是就出现了“电力公司”内和“电网”内数据结构。在处理这些数据结构中,电网元件和公司统 表述。例如,每个元素有一个或多个所有者,每个公司与其他公司和最终用户有合同。物理过程和业 务过程的联系在数据结构中建模。 在这框架内,每一项必须可被唯一地识别,因此,标注电网各项元件是结构分类的重要方面。一般 来说,必须考虑覆盖数据使用和传输方面,确保容易辨识各种功能。例如: ·在线运行和监视系统,通常用拓扑结构映射电网,并代表某一时间内的电网结构。线路段,地理 位置和标高没有关系,不考虑线段和杆塔类型。典型的标识只与变电站名字代码和电压等级有关。 ·第一个实例中,电网规划涉及电气过程分析,涉及引入新设备或元件、删除或替代现有设备。时 间参数使电网从一个布局特征变成另一个电网布局特征。 ·将规划结果转变成实际设备,要求根据元素类型从理论结果开始进行转换。每个元素类型有一组 基本的物理特性。选定了设备,这些特性也就具体了。 ·设备的实际选择不仅与技术要求有关,也与地理位置和地形有关。因此,涉及电网规划时,地理 坐标是电网描述的组成部分。 ·各元素的物理特性必须包括分层原则,这样才能只将相关数据注入到应用中。因此,线路用于负 荷潮流计算时仅与总长度有关。但是对于维护或建设,线段长度以及与杆塔的连接必须清楚表示。 财务方面数据结构要求系统各个元件具有所有者公司或多个公司的标签。被不止一个公司所拥有的 元件,例如发电机或线路,是很罕见的。在这种情况下,对发电、输电权DB15/T 1641-2019 煤化工企业输煤栈桥施工技术规范(蒙),损耗等的评估就是电力企业 业务的重要内容。也需要对以下数据项加以公司标识: ·电力合同; ·电力效率; ·负荷统计; ·环境信用

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