1、ICS29.240国家电网公司企业标准Q/ GDW 680.3 1要 2011智能电网调度技术支持系统第 3-1 部分：基础平台消息总线和服务总线SmartgriddispatchingsupportingsystemPart3-1： Foundationalplatform messagebus&servicebus2011-12-28发布 2011-12-28实施国家电网公司 发 布Q /G D WQ / GDW 680.31要 2011I目 次前言 II1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 概述 15 消息总线 15.1 基本功能 15.2 消息分类 15.3 消息原语
2、 16 服务总线 26.1 服务总线基本功能 26.2 服务管理功能 36.3 服务代理功能 37 性能要求 3编制说明 5Q / GDW 680.31要 2011II前 言随着坚强智能电网建设工作的深入开展，国家电网正在发展成为世界上电压等级最高、 技术水平最先进、 资源配置能力最强的坚强智能电网，电网的形态和运行特性将发生重大变化。 这对电网调度驾驭大电网、 进行大范围资源优化配置的能力以及电网调度一体化运行管理水平和信息化、 自动化、 互动化水平提出了新的更高的要求。作为保障电网安全、 优质、 经济运行的重要技术手段，现有电网调度技术支持系统已难以适应特高压大电网安全稳定运行的要求，迫切
3、需要开展新一代电网调度技术支持系统 智能电网调度技术支持系统的研究和建设。 智能电网调度技术支持系统 系列标准，提出了省级及以上智能电网调度技术支持系统体系架构及总体要求，定义了系统的名词和术语，明确了系统基础平台的技术要求，给出了省级及以上智能电网调度技术支持系统实时监控与预警、 调度计划、 安全校核、 调度管理四类应用的技术要求，具有涉及范围广、 系统性强、 一体化程度高等特点。 该系列标准转化为国家电网公司企业标准并贯彻执行，将会有力地推进电网调度技术支持系统标准化建设，全面提高电网调度的精益化和智能化水平。Q/GDW680 智能电网调度技术支持系统 系列标准包括以下 24 个部分 第
4、1 部分：体系架构及总体要求 第 2 部分：名词和术语 第 3-1 部分：基础平台 消息总线和服务总线 第 3-2 部分：基础平台 数据存储与管理 第 3-3 部分：基础平台 平台管理 第 3-4 部分：基础平台 公共服务 第 3-5 部分：基础平台 数据采集与交换 第 3-6 部分：基础平台 系统安全防护 第 4-1 部分：实时监控与预警类应用 电网实时监控与智能告警 第 4-2 部分：实时监控与预警类应用 水电及新能源监测分析 第 4-3 部分：实时监控与预警类应用 电网自动控制 第 4-4 部分：实时监控与预警类应用 网络分析 第 4-5 部分：实时监控与预警类应用 在线安全稳定分析与调
5、度运行辅助决策 第 4-6 部分：实时监控与预警类应用 调度员培训模拟 第 4-7 部分：实时监控与预警类应用 辅助监测 第 5-1 部分：调度计划类应用 数据申报与信息发布 第 5-2 部分：调度计划类应用 预测与短期交易管理 第 5-3 部分：调度计划类应用 检修计划 第 5-4 部分：调度计划类应用 发电计划 第 5-5 部分：调度计划类应用 水电及新能源调度 第 6 部分：安全校核类应用 安全校核 第 7-1 部分：调度管理类应用 调度生产运行管理 第 7-2 部分：调度管理类应用 专业和内部综合管理及信息展示发布 第 8 部分：分析与评估Q / GDW 680.31要 2011III
6、本部分是 Q/GDW680 智能电网调度技术支持系统 系列标准的第 3-1 部分。本部分由国家电力调度控制中心提出并解释。本部分由国家电网公司科技部归口。本部分起草单位：中国电力科学研究院、 国网电力科学研究院、 华中电力调控分中心、 华东电力调控分中心、 华北电力调控分中心、 福建电力调度通信中心。本部分主要起草人：辛耀中、 梅峥、 王恒、 尚学伟、 翟明玉、 陶洪铸、 万书鹏、 叶 飞、 李军良、孙云枫、 马发勇、 雷宝龙、 邓兆云、 祝志凌、 严亚勤、 刘涛、 张亮、 何江、 王民昆、 高保成、 施 磊、高原、 王瑾。Q / GDW 680.31要 2011IVQ / GDW 680.3
7、1要 20111智能电网调度技术支持系统第 3-1 部分：基础平台 消息总线和服务总线1 范围本部分规定了智能电网调度技术支持系统基础平台消息总线和服务总线的功能、 性能等技术要求。本部分适用于省级及以上智能电网调度技术支持系统的设计、 研发、 建设和验收。2 规范性引用文件下列文件对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。Q/GDW622 电力系统简单服务接口规范Q/GDW623 电力系统动态消息编码规范Q/GDW680.1-2011 智能电网调度技术支持系统 第 1 部分：体系架构及总
8、体要求Q/GDW680.2-2011 智能电网调度技术支持系统 第 2 部分：名词和术语3 术语和定义标准 Q/GDW680.2-2011 界定的术语和定义适用于本文件。4 概述本部分依据 Q/GDW 680.1-2011 编制，确定了 Q/GDW 680.1-2011 中规定的消息总线和服务总线的功能要求和性能指标。消息总线和服务总线是智能电网调度技术支持系统基础平台重要组成部分，提供可靠通用的信息交互机制和广域服务机制，实现调度中心内部和调度中心之间安全高效的数据通信和应用集成。 服务总线为整个系统的运行提供技术支撑，目标是构建面向服务 (SOA)的系统结构，为应用开发提供广泛的信息交互支
9、持；消息总线应按照实时监控的特殊要求设计，具有高速实时的特点。 本部分对基础平台的消息总线和服务总线的功能、 性能和技术要求进行详细的描述。5 消息总线5.1 基本功能消息总线是基础平台中用于应用程序彼此间传递消息的传输工具。 消息总线应具有以下功能或特性：a） 支持本地以及网络中各应用间的消息传递；b） 消息应带有事件集、 事件、 域号、 发送者所属的态、 源任务、 目标任务等信息；c） 支持消息总线上一对一、 一对多、 多对一的消息传递；d） 支持应用程序在消息总线上按发布 /订阅模式来发送和接收消息；e） 支持实时态、 反演态、 研究态、 测试态等不同态之间消息的隔离；f） 支持 UDP
10、、 TCP 两种实现方式， UDP 传输应提供传输质量保证。5.2 消息分类消息分类应实现以下功能：Q / GDW 680.31要 20112a） 支持按事件集、 事件两级进行划分；b） 支持按应用的需求定义相应的事件集和事件。5.3 消息原语消息原语是为实现消息传递而提供的一套总线接口，应用可通过这些接口与消息总线进行消息交换。 消息总线应提供如下的消息原语：a） 消息总线注册：应用可调用该消息原语向消息总线注册，应用必须先注册才可继续调用消息原语来使用消息总线；b） 撤销注册：应用可调用该消息原语撤销自己对消息总线的注册，应用撤销注册后不能继续调用消息原语来使用消息总线；c） 订阅消息：应
11、用可调用该消息原语向消息总线订阅它所需的事件集，消息总线将把属于该事件集的所有消息发送给已订阅该事件集的所有应用；d） 撤销订阅：应用可调用该消息原语向消息总线撤销已订阅的事件集，消息总线将不再把属于该事件集的任何消息发送给该应用；e） 发布消息：应用可调用该消息原语在消息总线发布消息，消息原语输入参数中应指明所发布消息所属事件集，消息总线将把该消息发送给已订阅此事件集的所有应用；f） 接收消息：应用可调用该消息原语从消息总线上接收已订阅的、 属于该事件集的消息。6 服务总线6.1 服务总线基本功能6.1.1 服务模式针对应用功能特点，服务总线应提供以下几种服务模式：a） 请求 /响应模式1）
12、 单次请求 /单次响应模式：该模式适用于简单的请求 /应答场合。 客户端向服务总线发出单次服务请求，服务端将客户端请求的响应先递交给服务总线，再由服务总线传递给客户端；2） 单次请求 /多次响应模式：客户端向服务总线发出单次服务请求，服务端将客户端的单次请求做出的多次响应递交给服务总线，再由服务总线传递给客户端。b） 订阅 /发布模式：客户端向服务总线订阅它所需要的服务，服务端将客户端订阅服务的响应先递交给服务总线，再由服务总线传递给所有订阅该服务的客户端。6.1.2 服务原语服务总线应提供以下原语，对需要成为服务总线上新的服务的应用进行封装和注册、 对服务总线上的服务进行管理、 对服务总线的
13、使用者提供接口：a） 服务封装：应用可调用该服务原语对本应用进行封装。 封装后的应用可以向服务总线注册，使本应用成为服务总线上的服务资源；b） 服务注册：封装后的应用调用该服务原语向服务总线注册，使之成为服务总线上的服务资源。注册的内容包括服务的描述（输入、 输出参数等）、 服务的类型（订阅 /发布、 请求 /应答类）等；c） 服务端初始化：注册后的服务调用该服务原语进行初始化，服务端初始化以后，将等待客户端的服务请求，初始化时应确定服务是按请求 /响或发布 /订阅服务模式工作；d） 客户端初始化：客户端调用该服务原语进行初始化，使之成为服务总线的使用者；e） 服务定位：初始化后的客户端调用该
14、服务原语向服务总线查询已注册服务的相关信息；f） 服务请求：在请求 /响应服务模式中，客户端调用该服务原语向服务总线发出请求 , 并按同步或异步方式从服务总线上接收服务响应；g） 服务应答：在请求 /响应服务模式中，服务端调用该服务原语对客户请求返回响应；h） 服务订阅：在发布 /订阅服务模式中，客户端调用该服务原语向服务总线发送服务订阅请求；Q / GDW 680.31要 20113i） 客户端取消订阅：在发布 /订阅服务模式中，客户端调用该服务原语向服务总线发送取消已订阅服务的请求；j） 订阅服务响应发布：在发布 /订阅服务模式中，服务端使用本原语向服务总线递交客户订阅服务的响应；k） 服
15、务发布：在发布 /订阅服务模式中，服务端调用该服务原语向客户端返回已订阅服务的响应。6.1.3 服务描述语言对服务的描述应采用 Q/GDW622 中定义的 S 语言。6.2 服务管理功能服务总线的服务管理功能应包括服务查询、 服务监控和服务定位。 这些管理功能自身也应以服务的形式提供。 服务管理功能应能按对称冗余方式配置，应具有自动切换和负载均衡功能。6.2.1 服务查询用户可以通过命令行或界面对已注册服务的有关信息进行查询，查询的内容包括已注册服务的位置、 服务描述（输入、 输出参数等）、 服务类型（订阅 /发布、 请求 /应答模式等），以及服务当前状态等。6.2.2 服务监控服务监控应能监
16、视、 管理服务的运行状态，提供以下功能：a） 对冗余配置的服务进行切换管理；b） 对服务进行重启、 同步等；c） 对服务请求进行统计；d） 监视服务的状态，对新注册的服务、 已注册的服务、 已注销的服务状态进行监视，并提供查询运行状态的功能。6.2.3 服务定位服务定位提供获取特定服务的位置信息的功能。 服务请求者在使用特定服务时只需向服务注册中心提供服务的描述信息（包括服务的名称、 态名、 应用名），从而对该服务进行定位。 定位功能使服务提供者的部署信息对服务请求者是透明的。6.3 服务代理功能服务代理实现广域范围的服务访问。 服务代理应提供如下功能：a） 配置形成广域范围的区域信息；b）
17、应对访问请求进行安全认证；c） 代理之间应能实现负载均衡；d） 接收本地请求并代理本地请求者向远程服务发起请求；e） 接收远程服务的响应并返回给本地请求者；f） 接收远程请求并转发给本地服务者；g） 接受本地服务者的响应并转发给远程请求者。7 性能要求消息总线和服务总线应满足以下性能要求：a） 消息总线传输数据和消息的速率： 500 报文 /秒，其中每个报文长度为 4096 字节；b） 服务总线并发数：最少 1000 个；c） 服务总线报文长度：最小 1.8G。Q / GDW 680.31要 20114Q / GDW 680.31要 20115 智能电网调度技术支持系统第 3-1 部分：基础平
18、台 消息总线和服务总线编 制 说 明Q / GDW 680.31要 20116目 次一、 编制背景 7二、 编制主要原则 7三、 与其它标准文件的关系 7四、 主要工作过程 7五、 标准结构和内容 8六、 条文说明 10Q / GDW 680.31要 20117一、 编制背景2009 年 5 月，国家电网公司提出了立足自主创新，以统一规划、 统一标准、 统一建设为原则，建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、 自动化、 互动化特征的坚强智能电网的发展目标，内容涉及发电、 输电、 变电、 配电、 用电、 调度等环节。 2009 年 8 月，公司启动了坚强智能电网建设试点工作，其
19、中智能电网调度技术支持系统试点建设是调度环节的核心内容。 为了规范和指导智能电网调度技术支持系统的研发和建设，公司组织编制了 智能电网调度技术支持系统建设框架（ 2009年版） （国家电网调 2009 1162 号）。 在此基础上，国家电力调度通信中心组织中国电力科学研究院、国网电力科学研究院以及部分网省调编写了 省级及以上智能电网调度技术支持系统总体设计（试行）（国调中心调自 2009 319 号）和省级及以上智能电网调度技术支持系统系列功能规范，这些规范的制定为智能电网调度技术支持系统各试点工程的顺利实施奠定了坚实的基础。为贯彻落实国家电网公司“ 集团化运作、 集约化发展、 精益化管理、
20、标准化建设” 的要求，适应坚强智能电网和“ 五大体系” 建设需要，全面推广应用国家电网公司标准化建设成果，推进省级以上电网调度技术支持系统的规范化建设，国家电力调度通信中心向公司提出制定国家电网公司智能电网调度技术支持系统系列标准。本部分依据 关于下达国家电网公司 2011 年度技术标准制修订计划的通知 （国家电网科 2011190 号）的要求编写。二、 编制主要原则本部分依据 Q/GDW680.1-2011 智能电网调度技术支持系统 第 1 部分：体系架构及总体要求 编制。省级及以上智能电网调度技术支持系统由一个基础平台和实时监控与预警、 调度计划、 安全校核、调度管理四类应用组成，为了更好
21、地体现系统的整体性，借鉴 DL/T 860 等标准体系的设计思想，按照送审稿审查会议专家评审意见，将本标准的名称由计划项目的 智能电网调度技术支持系统基础平台消息总线和服务总线功能规范 修改为 智能电网调度技术支持系统 第 3-1 部分：基础平台 消息总线和服务总线 。本部分是 Q/GDW680 智能电网调度技术支持系统 系列标准的第 3-1 部分。 本部分在编制的过程中遵循了以下原则：a） 系统性原则，标准内容严格按照 Q/GDW680.1-2011 智能电网调度技术支持系统 第 1 部分：体系架构及总体要求 的相关要求进行编写；b） 先进性原则，标准内容充分吸收借鉴国内外相关领域应用的前沿
22、技术、 先进标准，反映智能电网调度技术支持系统等相关试点工程已取得的先进成果和经验；c） 成熟性原则，标准内容充分反映公司系统电网调度领域已经获得广泛应用和实用的技术及成果；d） 适用性原则，标准内容充分考虑坚强智能电网建设和“ 五大体系” 建设的要求，较好适应电网发展方式转变和调度业务转型的需要。三、 与其它标准文件的关系本部分符合国家现行的法律、 法规和政策，以及现行的国家标准、 行业标准、 国家电网公司有关技术标准、 国际标准和国外先进标准的技术方向，是智能电网调度技术支持系统系列标准的一部分。本部分编制过程中，参考了我国电力相关主管部门和公司相关部门制定的有关规定、 规范等文件。四、
23、主要工作过程2009 年 7 月至 8 月上旬，国家电力调度通信中心组织中国电力科学研究院、 国网电力科学研究院和部分网省调成立编写组，在 省级及以上智能电网调度技术支持系统总体设计 的基础上，起草了 省级及以上智能电网调度技术支持系统基础平台消息总线和服务总线功能规范 （以下简称本标准）初稿。2009 年 8 月 13 日至 21 日，国调中心在南京组织召开了智能电网调度技术支持系统功能规范（初稿）讨论会，对本标准进行了审查，确定了规范的主要内容。Q / GDW 680.31要 201182010 年 11 月上旬，中国电科院、 国网电科院会同有关网、 省公司，在前期工作的基础上，按照国家电
24、网公司企业标准的要求形成了本标准的讨论稿。 同年 11 月 16 日至 17 日，国调中心在北京组织召开了智能电网调度技术支持系统系列标准初次审查会议，对本标准进行了讨论和修改。2011 年 2 月 11 日，国家电网公司以国家电网科 2011 190 号文件印发了 关于下达 2011 年度国家电网公司技术标准制（修）订计划 ，将本标准等 24 个功能规范列入 2011 年企业标准编制计划。2011 年 2 月至 10 月期间，编写组先后召开了多次专题会，同时结合智能电网调度技术支持系统试点工程建设实施经验，对本标准等 24 个系列功能规范进行了讨论和修改，形成了本标准的征求意见稿。2011
25、年 11 月 11 日至 15 日，国调中心将本标准等 24 个功能规范的征求意见稿印发总部有关部门和网省公司、 中国电科院和国网电科院征求意见。 15 日至 16 日，编写组对各单位返回的意见逐条进行了分析和整理，并按征集的意见对规范进行了修改，形成了本标准的送审稿。2011 年 11 月 17 日至 18 日，国调中心在北京组织召开 省级及以上智能电网调度技术支持系统体系结构及总体要求 等企业标准送审稿审查会议，对本标准等 24 个功能规范的送审稿进行了评审，形成了专家审查意见，并同意本标准根据会议审查意见修改后报批。2011 年 11 月 19 日至 20 日，编写组按照送审稿审查会议审
26、查意见对本标准做了进一步修改和完善，形成了本标准的报批稿。五、 标准结构和内容5.1 本标准的主要结构及内容本部分由 7 章构成，各章的主要内容如下：第 1 章为范围；第 2 章为规范性引用文件；第 3 章为术语和定义；第 4 章为概述；第 5 章为消息总线，主要阐述消息总线功能要求，主要包括消息分类、 消息报文、 实现机制和消息原语等；第 6 章为服务总线，主要阐述服务总线的基本功能，主要包括服务模式、 服务原语以及服务的管理功能等；第 7 章为性能要求，主要阐述消息总线和服务总线功能的性能要求。5.2 系列标准的结构及主要内容智能电网调度技术支持系统系列标准共 24 个部分，包括：第 1
27、部分：体系架构及总体要求。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统由基础平台和实时监控与预警、 调度计划、 安全校核、 调度管理四类应用组成。 确定了系统的构成、 功能定位和性能指标，以及应用和平台之间、 应用之间和应用内部功能之间的逻辑关系。第 2 部分：名词和术语。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统使用的名词和术语。第 3-1 部分：基础平台 消息总线和服务总线。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统基础平台消息总线和服务总线的功能、 性能等技术要求。第 3-2 部分：基础平台 数据存储与管理。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统中关系数据库、实时数据库、 时间序列数据库和文件服务的功
28、能和性能等技术要求。第 3-3 部分：基础平台 平台管理。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统中系统管理、 并行计算平台、 基础信息管理、 模型管理、 权限管理、 CASE 管理、 数据采集与交换、 人机界面、 报表管理、告警管理和工作流管理的功能和性能等技术要求。第 3-4 部分：基础平台 公共服务。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统基础平台数据服务、电网模型服务、 文件服务、 人机服务、 告警服务、 权限服务、 日志服务、 消息邮件服务和工作流服务等公共服务的功能和技术要求。Q / GDW 680.31要 20119第 3-5 部分：基础平台 数据采集与交换。 本部分规定了智能电网调
29、度技术支持系统数据采集功能、数据内容和通信协议、 数据处理、 通信网关及运行方式、 通道管理、 数据交换功能和通信协议、 数据交换流向以及界面要求、 接口要求和性能要求等。第 3-6 部分：基础平台 系统安全防护。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统中操作系统安全、数据库安全、 安全监视、 身份认证、 安全授权的功能和性能等技术要求，以及网络设备、 安全设备的配置和性能要求。第 4-1 部分：实时监控与预警类应用 电网实时监控与智能告警。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统中电网运行稳态监控、 电网运行动态监视与分析、 二次设备在线监视与分析、 综合智能分析与告警的功能、 性能等技术要求。
30、第 4-2 部分：实时监控与预警类应用 水电及新能源监测分析。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统中水电及新能源监测分析的功能、 性能等技术要求。第 4-3 部分：实时监控与预警类应用 电网自动控制。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统的自动发电控制和自动电压控制的功能、 性能等技术要求。第 4-4 部分：实时监控与预警类应用 网络分析。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统中状态估计、 调度员潮流、 灵敏度计算、 静态安全分析、 可用输电能力计算、 短路电流计算、 在线外网等值的功能、 性能等技术要求。第 4-5 部分：实时监控与预警类应用 在线安全稳定分析与调度运行辅助决策。 本部分规
31、定了智能电网调度技术支持系统中在线安全稳定计算、 稳定裕度评估、 预防控制辅助决策、 紧急状态辅助决策和辅助决策综合分析的功能、 性能等技术要求。第 4-6 部分：实时监控与预警类应用 调度员培训模拟。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统中调度员培训模拟应用的电力系统仿真、 控制中心仿真和教员台控制的功能、 性能等技术要求。第 4-7 部分：实时监控与预警类应用 辅助监测。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统中气象监测分析、 雷电监测、 技术支持系统监视和火电机组综合监测的功能、 性能等技术要求。第 5-1 部分：调度计划类应用 数据申报与信息发布。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统中
32、数据申报、 信息发布的功能、 性能等技术要求。第 5-2 部分：调度计划类应用 预测与短期交易管理。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统中系统负荷预测、 母线负荷预测、 新能源发电能力预测、 水库来水预报、 短期交易管理的功能、 性能等技术要求。第 5-3 部分：调度计划类应用 检修计划。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统中年度检修计划、 月度检修计划、 周检修计划、 日前检修计划和临时检修计划的功能、 性能等技术要求。第 5-4 部分：调度计划类应用 发电计划。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统中日前、 日内发电计划和实时发电计划的功能、 性能等技术要求。第 5-5 部分：调度计划
33、类应用 水电及新能源调度。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统中水电调度、 新能源调度的功能、 性能等技术要求。第 6 部分：安全校核类应用 安全校核。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统中校核断面智能生成、 静态安全校核、 稳定计算校核、 稳定裕度评估和辅助决策的功能、 性能等技术要求。第 7-1 部分：调度管理类应用 调度生产运行管理。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统中调度管理类应用设备运行管理、 设备检修管理、 电网运行管理、 运行值班管理的功能、 性能等技术要求。第 7-2 部分：调度管理类应用 专业和内部综合管理及信息展示发布。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统中调度管
34、理类应用专业管理、 内部综合管理、 信息展示与发布的功能、 性能等技术要求。第 8 部分：分析与评估。 本部分规定了智能电网调度技术支持系统中运行分析与评价、 计划分析与评估、 考核结算、 综合分析与评估的功能、 性能等技术要求。Q / GDW 680.31要 201110六、 条文说明第 7 章 性能要求服务总线性能测试方法是在多台工作站上调用若干典型服务，不断增加服务的请求频率，记录服务请求与响应时间，记录、 比较 CPU 和网络负载变化，抽查有无不成功服务；消息总线的测试方法是在发送服务器和接收服务器上分别启动发送和接收进程，进行消息收发，每秒发送消息个数逐渐增加，记录发送消息的速度，记录、 比较 CPU 和网络负载变化，抽查有无消息丢失。
