DLT 890.1- 能量管理系统应用程序接口(EMS-API) 第1部分 导则和一般要求(非正式版标准内容仅供参考).pdf
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1、DL / T 890.1 2007 ICS 27.100 F 20 ICS 27.100 F 20 备案号:22290-2008 备案号:22290-2008 中华人民共和国电力行业标准 中华人民共和国电力行业标准 DL DL / / T T 890.1890.1 20072007 / / IECIEC 6197061970 - - 1:1: 2005 2005 能量管理系统应用程序接口(EMS-API) 第 1 部分:导则和一般要求 能量管理系统应用程序接口(EMS-API) 第 1 部分:导则和一般要求 Energy management system application progra
2、m interface (EMS-API) Part 1: Guidelines and general requirements Energy management system application program interface (EMS-API) Part 1: Guidelines and general requirements (IEC 61970-1: 2005, IDT) (IEC 61970-1: 2005, IDT) 2007-12-03 发布 2008-06-01 实施 中华人民共和国国家发展和改革委员会中华人民共和国国家发展和改革委员会 发 发 布布 I DL
3、/ T 890.1 2007 目 次 前言 引言 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 系统集成 1 4.1 集成场景 1 4.2 集成考虑 2 4.3 基于组件的接口 3 4.4 与 IEC 61968 标准的关系 4 5 EMS-API 参考模型 5 5.1 概述 5 5.2 控制中心环境 5 5.3 应用上下文 6 5.4 应用 6 5.5 组件 6 5.6 遗留应用和封套 6 5.7 组件模型 7 5.8 组件容器 7 5.9 组件适配器 7 5.10 组件执行系统 8 5.11 中间件 8 5.12 通信协议子集 9 5.13 参考模型应用举例 9 6 EMS
4、-API 标准 10 6.1 概述 10 6.2 CIM 10 6.3 CIS 12 6.4 CIS 技术映射 12 7 通常需要的基础设施功能 13 7.1 概述 13 7.2 组件容器 13 7.3 中间件 14 7.4 通信协议子集服务 14 7.5 电力企业特定的服务 14 附录 A(资料性附录) 组件模型15 附录 B(资料性附录) 典型应用和功能18 附录 C(资料性附录) 电力企业使用标准组件模型的有关问题24 附录 D(资料性附录) 组件执行系统和中间件产品举例25 参考文献 26 II DL / T 890.1 2007 IV 引 言 DL 890 标准采用 IEC 6197
5、0 国际标准。IEC 61970 标准定义了能量管理系统(EMS)的应用程序接 口(API) ,目的在于便于集成来自不同厂家的 EMS 内部的各种应用,便于将 EMS 与调度中心内部其他系 统互联,以及便于实现不同调度中心 EMS 之间的模型交换。将该国际标准转化为我国标准并贯彻执行, 对于实现异构环境下软件产品的即插即用,使 EMS 与其他系统能互联、互通、互操作显然会有很好的作 用。 本部分提供了应用 EMS-API 接口标准所需要的一组指导原则和一般的基础设施能力。本部分描述一 个参考模型,为 EMS-API 标准其他部分的应用提供一个框架。这一参考模型是基于组件体系结构的,使 得本标准
6、的重点集中在一个控制中心环境中各种应用之间交换信息用的组件接口上。本模型也可以应用 于控制中心各个应用系统和该控制中心环境之外的各个系统,如其他控制中心、独立系统运营机构 (ISOs) 、区域输电机构(RTOs)以及配电管理系统(DMS)之间类似的信息交换。 本部分还包括集成基础设施的一般能力,这一基础设施虽然不是本标准的组成部分,但所提供的支 持 EMS-API 接口标准的某些服务是必不可少的。 DL / T 890.1 2007 能量管理系统应用程序接口(能量管理系统应用程序接口(EMS-API) 第第 1 部分:导则和一般要求部分:导则和一般要求 1 范围 DL 890 的本部分提供应用
7、 EMS-API 接口标准所需要的一组指导原则和一般的基础设施能 力。本部分描述了应用这些标准的一些典型的集成场景和要集成的应用类型。本标准定义了 一个参考模型,这个模型为应用 EMS-API 标准中的其他部分提供了一个框架。这一基于组件 架构的参考模型使得本标准的重点集中于控制中心环境内各种应用之间交换信息的组件接口 上。虽然 EMS-API 的首要目的是支持控制中心内各个应用的集成,但这个参考模型也可以应 用于控制中心各个应用系统和该控制中心环境之外系统之间的信息交换,例如与其他控制中 心、ISO、RTO 以及配电系统之间的信息交换。本部分描述了本标准其他部分的作用,包括 DL 890 中
8、的公共信息模型(CIM)部分、DL 890 中的组件接口规范(CIS)部分和 DL 890 中的技 术映射部分。 本部分还包括集成基础设施所需要的一般能力,该集成基础设施有利于通过 CIS 规定的 组件接口交换信息。虽然集成基础设施本身并不是本标准的组成部分,但它所提供的支持 EMS-API 接口标准的某些基本服务是必不可少的。在第 6 章中列举了这些服务。 本部分不规定特定的实现或产品,也不限制计算机系统应用内的信息表示。本部分规定 了为支持不同厂商提供的各种产品的互操作性所必需的外部可见接口,包括语义和语法。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本部分的引用而构成为本部分的条款。凡是注
9、日期的引用文件, 其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本 部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最 新版本适用于本部分。 DL/T 890.2 能量管理系统应用程序接口(EMS-API)第 2 部分:术语 DL/T 890.301 能量管理系统应用程序接口 (EMS-API)第 301 部分:公共信息模型(CIM) 基础 3 术语和定义 DL/T 890.2 中的术语和定义适用于本部分。 4 系统集成 4.1 集成场景 能量管理系统是各种软件子系统(SCADA、发电控制、负荷预报等)的一个集合,为此领 域(或部分
10、为此领域)而形成的指导原则适用于一些不同的集成场景。这项工作认为具有独 特接口的现有系统需要逐渐过渡到使用此标准中定义的接口。以下设想了不同类型的集成情 况。虽然这是一些典型的场景,但也只是各种可能范例的一个子集。 a) 不同供应商开发的应用集成到一个同构系统中: 在这一场景中,独立开发的应用组件如最优潮流(OPF) 都集成到一个系统中 (该系统包含支撑基础设施) 。 这允许系统集成商更容易地将单个组件集成到任何系统 中,无论是已有系统或是新开发的系统。 b) 独立系统间的在线数据交换: 控制中心需要与公司内部或企业间的其他独立系统进行通信。需要用松耦合的 集成方案来交换信息。这样的例子包括与
11、 DMS、公司结算系统以及其他 EMS 之间的信 5 DL / T 890.1 2007 息交换。企业集成场景通常属于这一范畴。 c) 共享某些工程数据的独立系统的集成: 这对应于来自不同厂商的应用包使用部分重叠的工程模型数据(例如线路阻抗)的情况。 d) 不同系统的相同应用之间串行化数据的交换: 使用文件传输技术可以实现有限的集成,在这种类型的导出/导入交换中使用约 定的格式。 这种场景的一个例子就是在电力系统模型交换时使用文件传输协议 (F T P) 和基于可扩展标记语言(XML)格式的文件(或文档) 。 e) 在一个同构系统中开发新的应用: 厂商或电力企业在开发新应用并集成入他们现有的系
12、统(不同于集成到其他系 统)时在应用接口中使用这些标准。 4.2 集成考虑 4.2.1 概述 这些标准所要支持的集成范围分为以下两个粗略定义的范畴: a) 实现 EMS 或类似系统,软件组件的集成; b) 独立系统的集成。 为了实现正确的交互,软件组件和系统都需要一个公共信息模型(CIM)来为被交换或访 问的信息提供一个公共的、一致的含义(即语义) 。例如,为了交换变压器阻抗信息,需要有 变压器的设备分类以及阻抗值的属性名。有了这些信息,变压器的一个特定实例就与其对应 的阻抗紧密联系起来。CIM(参见 6.2)提供了这些现实世界对象的语义名(以及它们的属性、 描述和与其他现实世界对象的关联)
13、。 然而,在其他方面,集成的这两个范畴,如下面章节中讨论的,有一些稍许不同的需求。 EMS-API 标准的意图是对两个范畴都进行处理,而且它们都以组件接口的形式呈现。 4.2.2 系统内软件组件的集成 4.2.2.1 概述 为了把独立开发的软件组件集成到一个系统中,需要处理几个问题。 a) 软件组件的交互: 为了使系统能够正常运行, 软件组件需要以一种合作的方式来交互。 这种交互可 以采用性质访问、方法调用和事件处理的方式。为了支持软件组件的集成,应该确定 包含性质、方法和事件的公共接口,并且规定有关使用它们的规范。只要在系统中存 在相似的交互场景,一致接口模式的规范就可以简化系统的集成和维护
14、。 b) 初始化公共的工程模型数据: 实际电力系统以及相关信息由 CIM 所表达的工程数据模拟。 各种软件组件共享这 些工程数据的各个方面以实现其功能。 当软件组件启动时, 它需要用被仿真的实际系 统的一个一致和精确的模型来进行初始化。 用于访问这些公共、 共享数据的公共接口 为软件组件提供了初始化其内部模型的一个一致的机制。 一旦初始化了, 软件组件的 交互机制就可以用来保持其工程模型为最新。 c) 部署打包: 为了打包和交付给系统集成, 软件组件需要以特定的形式来实现。 当今软件行业 所存在的几种主流技术框架各自有其打包格式。 本标准规范应该提高实现可能性方面 的灵活性,同时促进独立开发软
15、件的集成。为了实现这一目标,软件组件交互应该以 一种能够兼容特殊技术和语言的抽象形式来规定。 为支持这种类型的集成场景,组件接口使用的属性、方法和事件以及信息交换的数据内 容都需要标准化。 4.2.2.2 应用类别 EMS-API 标准的范围包括那些通常可以在控制中心环境见到的所有应用,以及支持实时 运行所需要的与外部系统间的接口。可是,由于 EMS-API 标准的意图是定义接口标准,而不 是定义标准应用,因此考虑 EMS-API 标准所支持的这个应用类别列表能够最好地理解本系列 标准的范围。把 CIS 中规定的组件接口实际打包到应用中的工作将留给应用提供商完成;因 6 DL / T 890.
16、1 2007 此,任何试图根据名字来定义一系列单个应用的做法,都会对提供商造成不必要的限制。 表 B.1 中给出了本标准所支持的应用类别和典型应用列表。下面是这一列表的摘要: 监视控制和数据采集(SCADA) ; 告警处理; 拓扑处理; 网络应用; 负荷管理; 发电控制; 负荷预报; 电能量/输电计划; 会计结算; 维护计划; 历史信息存档; 数据工程; 通用用户接口; 动态仿真; 调度员培训仿真; 外部系统(例如:DMS、天气、趸售电力市场等) 。 4.2.3 系统间的集成 在异构系统的集成中,运行环境和所施加的控制很可能没有相似之处,重点主要是在支 持松耦合的异步“文档”交换上。在这一上下
17、文中,“文档”可被看作一种大而丰富的数据 结构,例如 XML 文档。文档交换意味着所交换的数据是复杂的、结构化的和自描述的。这种 交换更可能涉及单个的、原子的信息传送,这里涉及如何处理该信息和/或在传输中所需操作 的全部信息是自包含的,而不像多步事务中信息传送的处理可能视前面的信息传送或事件而 定。 4.3 基于组件的接口 EMS-API标准的一个目的是通过开发组件接口标准来鼓励独立开发可重用的软件组件并 促进它们在建设各种控制中心系统中的集成。软件行业,包括主要的能量管理系统(EMS)厂 商和EMS应用程序供应者, 都经历了从基于自顶向下的模块化软件设计的软件工程概念到面向 对象方法以及最新
18、精化的使用基于组件的体系结构的发展过程。由公共对象请求代理体系结 构(CORBA) 1) 、Sun 2)的Enterprise Java Beans(EJB)和Microsoft3)的分布式公共对 象模型 (DCOM) 所倡导的组件模型是这一趋势的最好的例证 (这三种组件模型在附录A中描述) 。 这些基于组件的方法也促进了不同来源的软件和完整系统的集成。对于这类任意对任意 的集 转移到开发交换和访问公共信息的软件组件 接口 成,XML Web 服务提供了另一种基于互联网的集成模型。XML Web 服务允许应用利用早期 被称为“文档交换”的信息交换类型通过互联网来交换和共享数据,并不关心操作系统
19、和编 程语言。这些服务提供了一种在企业对企业(B2B)信息交换中更为普遍的组件执行环境的一 个例子。 (参见附录 A 中的 XML Web 服务描述) 基于组件的接口对 EMS-API 的影响是把焦点 标准上,而不是对提供这些能力的集成框架服务进行标准化。预期的前景是支持这些标 准的应用能够独立地交付并重用于多个系统。虽然在实际的系统中可能还需要其他基础设施 服务,如目录服务和安全性,但这并不是本标准的目的。实际上,它们是系统集成者或系统 提供者所需要考虑的领域(即作为 EMS 系统平台的一部分,而不是可重用的即插即用组件) 更为恰当。 1)CORBA是OMG提供的产品的商标。提供这一信息是为
20、了方便本国际标准的用户,并没有IEC认可该产品的意思。如果 其他等价产品能够证明可以得到相同的结果,也是可以使用的。 2)Sun是美国Sun微系统公司的缩写。提供这一信息是为了方便本国际标准的用户,并没有IEC认可该公司的意思。 3)Microsoft是美国微软公司的缩写。提供这一信息是为了方便本国际标准的用户,并没有IEC认可该公司的意思。 7 DL / T 890.1 2007 EMS-API 标准的目的不是开发中间件的标准接口。实际上,目的正相反要不依赖于 任何 “胶水”来把这些 组件 件的这种独立性: (或任何一种特殊的服务)作为其事件系 统。 无论所部署的环境是否有分布事务处理协调器
21、(DTC)和/或微软消息队列 (MSM 表 表 1 基于组件接口的优点 明确致力于 EMS-API 项目中软件即插即 一组特定的中间件服务。这使得集成者可以为每一个系统选择恰当类型和规模的基础设 施。它使得各种服务设计都可以发展和创新,同时简化了组件的开发。 这也意味着软件开发者不必直接和这些服务打交道。系统集成者提供 插入到系统环境中。 这给集成者更多的自由来配置组件和选择最适合所实现系统需求 (如 性能、可用性等)的服务。 下面的两个例子阐明了组 CORBA 组件并不特别强调使用 CORBA 通知 Q) ,COM+组件都用完全相同的方式来编写。 1 列出了这种基于组件的接口标准方法的一些优
22、点。 用的目标 对整个系统的设计和各个服务的选择与设计都不作规定 与整个软件行业的方向相吻合,可以使用主流工具来开发组件和配置系统 使 EMS-API 项目不必为“即插即用”软件的许多问题去重新发现和重复发明解决方案 提供一个包括打包(装载在组件光盘 CD 上) 、文档、版本等重要方面的更为完整的解决方案 不需要设计和/或规定中间件服务,特别是事件、命名和事务服务,而是允许使用商业化的产品来提供这些服务 为基于本项目开发的电力公司专用标准提供一种规范形式,使得开发者能够把接口定义直接机器翻译成他们首选 的接口语言:对象管理组织(OMG)/国际标准化组织(ISO)接口定义语言(IDL) 、Jav
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