1、ICS29.240国家电网公司企业标准Q/ GDW 680.3 4要 2011智能电网调度技术支持系统第 3-4 部分：基础平台 公共服务Smartgriddispatching supporting systemPart3-4:Foundationalplatformcommonservices2011-12-28发布 2011-12-28实施国家电网公司 发 布Q /G D WQ / GDW 680.34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 数据服务 15.1 实时数据服务 15.2 关系数据服务 25.3 时间序列数据服务 25
2、.4 电网模型服务 26 文件服务 36.1 文件管理功能 36.2 目录管理功能 37 人机服务 37.1 画面实时数据刷新服务 37.2 事件转发服务 38 告警服务 38.1 告警管理功能 38.2 告警输出功能 49 权限服务 49.1 用户识别 49.2 权限验证 410 日志服务 411 消息邮件服务 412 工作流服务 512.1 工作流服务概要 512.2 流程启动 512.3 流转控制 512.4 跨区流转 612.5 流程管理 613 并行计算服务 613.1 流程服务 613.2 应用软件接口服务 713.3 计算节点并行服务 713.4 管理节点并行服务 8编制说明 9
3、Q / GDW 678.3-4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
4、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 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
5、：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
6、 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 3-4 部分。Q / GDW 680.34要 2011III本部分由国家电力调度控制中心提出并解释
7、。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、 福建电力调度通信中心、 四川电力调度控制中心、 华北电力调控分中心。本部分主要起草人：李军良、 孙云枫、 叶飞、 雷宝龙、 米为民、 王 瑾、 陶洪铸、 梅 峥、 梁 云、辛耀中、 严剑峰、 严亚勤、 曹蓉蓉、 刘森、 王恒、 季学纯、 马志斌、 解梅、 陈鹏、 刘涛、 孟鑫、 万书鹏、金芬兰、 宋鑫、 陈勇、 邓兆云、 王民昆、 刘进伟、 张波、 高原、 刘炎炎、 张昊、 孙鹏、 刘晓梅。Q / GDW 678.3-4要 2011IVQ / GDW 680.34要 20111智
8、能电网调度技术支持系统第 3-4 部分：基础平台 公共服务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、 工作流服务和并行计算服务等公共服务的功能和技术要求。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于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/GDW215 电力系统数据标记语言 E 语言规范Q/GDW622 电力系统简单服
9、务接口规范Q/GDW623 电力系统动态消息编码规范Q/GDW624 电力系统图形描述规范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/GDW680.1-2011 编制，确定了 Q/GDW680.1-2011 中公共服务的功能要求。公共服务是基础平台通过服务总线为应用开发和集成提供一组通用的服务，包括数据服务、 电网模型服务、 文件服务、 人机服务、 告警服务、 权
10、限服务、 日志服务、 消息邮件服务、 工作流服务和并行计算服务。5 数据服务5.1 实时数据服务实时数据服务提供对实时数据库的数据访问服务。 实时数据服务应提供以下功能：a） 实时数据在基础平台中的物理位置应对应用程序透明，应支持按应用逻辑访问实时数据，无需关心实时数据的节点位置和网络传输细节；b） 服务支持通过结构和 SQL 语句的数据访问方式，对实时库中的电网模型和实时数据，应能按厂站名、 设备名、 电压等级等属性进行访问；c） 应提供对实时数据记录进行插入、 删除和修改的功能；d） 应具备支持多态、 多应用实时数据访问功能；e） 应支持远程代理访问功能。Q / GDW 680.34要 2
11、01125.2 关系数据服务关系数据服务提供对基于关系数据库存储的关系数据和历史数据访问服务。 该服务应提供以下功能：a） 提供可配置的数据服务，通过配置可提供不同的数据服务支持；b） 提供数据标识、 时间过滤和信息过滤的数据选择和过滤方式；c） 信息过滤支持 SQL 语句访问；d） 信息过滤支持按关键字和 SQL 语句以及其组合的查询；e） 支持按关键字的数据记录修改；f） 支持按用户给定信息插入记录；g） 支持按时间过滤和信息过滤删除数据记录；h） 应实现对不同厂家关系数据库的透明访问，屏蔽不同关系数据库的差异。5.3 时间序列数据服务时间序列数据服务应提供以下访问功能：a） 支持读取数据
12、点列表；b） 支持插入单条或多条数据点，支持删除单条或多条数据点；c） 支持更新数据点名称；d） 支持读取单个数据点指定时间段的数据；e） 支持写入单个数据点带时标的数据；f） 支持本地访问和远程访问一致的接口。5.4 电网模型服务电网模型服务应实现对模型数据的透明访问，提供对模型数据的查询与修改功能，为模型数据的修改提供统一的入口，所有对模型数据的修改均应通过模型服务进行。 模型数据包含但不仅限于：a） 系统运行参数和配置信息；b） 发电厂、 变电站、 间隔数据；c） 电网设备及其参数数据；d） 电网的静态拓扑连接信息；e） 数据采集的 RTU、 通道、 规约、 点号、 系数等参数；f） 各
13、种限值、 事故、 遥控等参数；g） 应用软件的运行数据；h） 告警定义与计算公式定义；i） 图形和报表的定义数据。5.4.1 模型查询和抽取功能电网模型服务应提供以下模型查询和抽取功能：a） 查询功能应支持对各类电网模型数据的灵活查询；b） 抽取功能应屏蔽模型信息的存储方式，集中组织和提供外部所需的模型数据；c） 应支持按区域、 厂站和电压等级抽取相关子模型的功能。5.4.2 模型修改功能电网模型服务应提供以下模型修改功能：a） 模型修改应支持在线修改和离线修改两种方式；b） 模型的在线修改应支持同步更新关系库与实时库；c） 模型的离线修改应支持模型校验功能，模型校验不成功应给予提示，修改过的
14、模型应通过验证后才可提交给运行系统；d） 模型的离线修改应支持模型回退功能，如果验证失败，可对模型进行回退；Q / GDW 680.34要 20113e） 提供模型访问接口以支持用户的应用开发， API 接口通过权限功能模块保证应用开发不会对模型关系库中数据的安全性产生影响；f） 在进行模型批量更新过程中，应不影响实时系统的各项功能的正常使用。6 文件服务6.1 文件管理功能文件服务应提供以下文件管理功能：a） 文件创建；b） 文件修改；c） 文件删除；d） 文件查询；e） 文件版本功能：提供提交版本、 按版本访问功能；f） 文件加锁，支持文件修改时的互斥操作；g） 支持透明的一主多备的文件安
15、全存储和透明访问。6.2 目录管理功能文件服务应提供以下目录管理功能：a） 目录创建；b） 目录查询；c） 目录删除；d） 目录拷贝；e） 支持透明的一主多备的文件安全存储和透明访问。7 人机服务7.1 画面实时数据刷新服务数据刷新服务应提供以下功能：a） 刷新画面应保证实时数据的正确性和及时性；b） 画面数据刷新服务在响应客户端的请求时，应组织与画面相关的实时数据以及历史数据，将数据推送到画面上；c） 画面动态数据刷新服务功能应采用订阅 /发布的服务模式，按画面刷新周期返回变化数据；d） 画面服务应具有并发处理功能，可同时响应多个用户调用画面的并发请求。 画面动态数据刷新服务功能应具有缓存画
16、面实时数据集的功能，应能同时响应多个人机工作站上同一画面动态数据的刷新请求，避免数据库的重复访问。7.2 事件转发服务事件转发为人机客户端提供以消息方式与系统进行交互的能力，应提供以下功能：a） 应能接收人机客户端的发送事件请求，通过消息总线向系统发送消息；b） 应能接收人机客户端的订阅事件请求，通过系统的消息总线订阅相应消息，接受消息后发给人机客户端；c） 订阅事件功能应采用订阅 /发布的服务模式。8 告警服务8.1 告警管理功能基于消息总线和服务总线的告警管理功能实现信息交换、 告警信息分发调度，是系统实现告警综合和告警集成的支撑手段，应提供以下功能：Q / GDW 680.34要 201
17、14a） 支持实时消息总线和服务总线的告警提交和告警订阅服务接口；b） 支持可定义的告警分发功能；c） 支持包括增加类型、 信息字段等告警信息定义功能。8.2 告警输出功能告警输出功能应统一负责定义和处理平台和应用的各种告警，并根据要求以某种具体方式发出告警信息，如推画面、 声光报警、 短信通知等。 同时告警服务应提供统一的告警记录、 保存、 打印、 检索、分析等服务，各应用均可调用该服务，以实现不同应用中的告警处理功能。 告警服务应提供以下告警输出功能：a） 告警处理方式应可以定义为告警规则，可自动对告警信息和告警规则进行匹配，并可根据预定的告警规则发出告警；b） 告警行为可分为告警窗显示、
18、 语音提示、 推画面报警、 打印报警、 中文短消息报警等多种展示方式；c） 应能对不同类型的告警信息分类存储和检索。9 权限服务9.1 用户识别权限服务应向应用提供包括用户名 /密码、 数字签名文件、 生物识别等多种手段在内的用户识别功能。9.2 权限验证权限验证功能应支持从表域、 表到数据库等多种不同数据粒度的权限验证，支持从具体功能操作、菜单项到应用画面等不同对象的权限验证。 权限验证和控制应包括：a） 基于对象的验证和控制：将用户需要的对象授权给用户，实现基于对象的验证和控制；b） 基于物理位置的验证和控制：通过用户、 用户组和物理位置的关联，实现基于物理位置的权限控制；c） 基于角色的
19、验证和控制： 通过角色继承的方法，实现基于角色的权限控制。10 日志服务日志服务应对各种应用产生的日志信息进行统一管理，应具有日志写入、 查询和备份等功能，可根据配置要求确定日志信息的处理方式。 日志服务应提供以下功能：a） 日志服务生成的日志文件应存储在统一目录，且文件名应由日志服务自动生成，同时应支持多个进程对日志文件的并发访问；b） 日志服务应能按时间滚动存储日志文件，且备份时间可配置；c） 日志服务记录的日志消息应具有统一格式，应能以优先级区分日志的紧要程度；d） 日志服务提供的函数接口应支持打开或创建日志文件、 关闭日志文件、 读写日志、 查询日志、删除日志文件、 备份日志文件等功能
20、。11 消息邮件服务消息邮件服务应能实现基于目的地址自动投递的邮件传输功能，应能在生产控制大区和管理信息大区之间、 上下级调度之间传递文件和工作流表单。 消息邮件服务应支持报文和文件两种接口方式，消息邮件在纵向传输过程中应加密。 消息邮件服务应支持以下功能：a） 邮件体应支持 Q/GDW215 中定义的 E 语言、 Word、 Excel、 JPG 等多种类型的文件，为保证安全，消息邮件服务不应传输 EXE、 BAT 等可执行文件；b） 消息邮件服务应支持纵向、 横向的邮件传递，纵向传递应加密，横向传递应能穿过隔离装置；c） 消息邮件服务应对邮件发收过程进行跟踪，每次发送无论是否成功，都应将回
21、执返回给发送者。Q / GDW 680.34要 2011512 工作流服务12.1 工作流服务概要工作流服务是整个工作流系统的后端服务，用于支持工作流的启动和流转控制，工作流服务整体结构如图 1 所示，其功能包括：a） 应提供流程引擎和人机交互界面服务，并提供相应的流程接口调用服务，结合服务总线，将不同系统（应用）提供的各种服务整合为跨系统、 跨单位的流程；b） 应基于文件实现，工作流服务应不依赖数据库，使用流程文件存储流转信息，以保证其独立性与稳定性。 流程控制数据和流程业务数据分别封装为流程模型文件和数据文件，流程应能携带Q/GDW215 中的 E 语言、 Word、 Excel、 JPG
22、 等多种类型的文件。图 1 工作流服务整体结构12.2 流程启动在流程启动时应能生成流程实例文件，记录与流转过程有关的参与者、 附件文件、 自定义参数等信息。 启动时应判断启动权限，启动后的流程应根据流程实例文件中加载的流程步骤流转，流程模板文件的改动不应影响到已经启动的流程。12.3 流转控制工作流服务应具备流程关联和嵌套功能，一个流程可以启动另外一个流程。 流程每流转一个节点，流程实例文件应记录当前节点的执行者、 执行时间等相关信息，以支持流程实例的查询和流程流转的控制。 流程应根据权限和条件进行流转控制，应支持多种流转控制：a） 串行：流程按照预定顺序执行，在同一时间只有一个节点被激活；
23、b） 选择：从多个流转路径中按照预定义条件选择一个分支进行流转；Q / GDW 680.34要 20116c） 并行：同时激活流程中的多个并列节点，例如多部门并行处理；d） 聚合：多个分支汇合到一个节点，例如多个部门的会签；e） 回退：任务向来源节点的反向流转；f） 追回：当任务已经流转到后一节点且当任务未被处理时，流程从后一节点撤回该任务。12.4 跨区流转工作流服务跨区流转应支持下列功能：a） 流程应支持横向穿过隔离装置，实现同一流程在不同安全区的节点执行；b） 应通过消息邮件服务实现跨安全区的横向流转，发送到目标端；c） 目标端的工作流服务接收流程实例文件，并继续流转流程；d） 当流程流
24、转到结束节点时，流程应从运行状态转为归档状态，并可从历史任务中查询已完成的流程；e） 流程可以有多个结束点，在流转到任一结束节点时流程结束。12.5 流程管理工作流服务应提供如下流程管理功能：a） 删除：流程流转失败或其他不可控制的状态导致流程实例无需存在，可被删除，工作流服务应支持删除此无效流程实例；b） 中止：流程流转失败或其他不可控制的状态导致流程实例无需继续流转，工作流服务应支持中止此无效流程实例，被中止的流程实例无法流转；c） 重新激活：处于终止状态的流程实例变为运行状态，重新激活后的流程可继续流转。13 并行计算服务并行计算服务应采用适合电力系统分析计算特点的并行计算技术实现，并行
25、计算管理以任务并行为主，分网并行为辅的原则进行实施，为电力系统应用软件提供高效通用的计算资源，功能包括：a） 应具有高效快速的并行计算能力，保证电力系统分析计算快速完成；b） 应采用预分配优先、 动态分配补充的任务管理策略，可根据不同的并行计算需要选择恰当的调度机制；c） 应提供标准的并行化接口，支持多厂家的多类稳定分析应用软件，包括但不限于静态稳定计算、暂态稳定计算、 动态稳定计算、 电压稳定计算、 辅助决策计算和稳定裕度评估计算等，并支持应用软件能方便地实现自身计算任务的并行化处理；d） 应同时提供任务预分配和任务动态分配两种方式的并行化接口；e） 应满足在线、 计划、 离线三种工作模式的
26、要求，在线模式主要完成自动周期性的电网在线计算，计划和离线模式主要完成交互式、 研究型的电网计算分析；f） 分网并行任务应采用节点内并行优先的分配策略。13.1 流程服务并行计算平台应通过平台通信软件与计算管理接口进程（或应用计算管理进程），对应用软件的并行计算提供通用化的流程服务，并支持未来方式的功能扩展。 采用任务预分配的工作方式时，流程服务应该通过如下方式执行：a） 管理节点应通过平台通信进程将计算数据广播到计算节点上；b） 计算节点的平台通信进程接收计算数据完成后，应通过信号机制通知计算管理接口进程开始计算；c） 计算管理接口进程接收到启动信号后，应通知应用计算任务子进程进行计算；d）
27、 应用计算任务子进程计算任务完成后，应将计算结果发送计算管理接口进程，进行结果汇总，直到所有计算任务执行完毕；Q / GDW 680.34要 20117e） 计算管理接口进程形成结果文件，应通过信号机制通知计算节点上传结果；f） 管理节点应进行结果汇总与输出。任务动态分配方式下，流程服务应该通过如下方式执行：a） 在管理节点准备完成后，应通过信号机制通知应用计算管理进程开始计算；b） 应用计算管理进程计算完成后，应通过信号机制通知管理节点计算完成；c） 在收到应用计算管理进程计算完成信号后，管理节点的平台通信进程应将计算数据广播到计算节点上，并通过标志文件机制对计算节点的标志文件按照管理节点内
28、容进行同步；d） 计算节点的平台通信进程接收计算数据完成后，应通过信号机制通知计算管理接口进程开始计算；e） 计算管理接口进程接收到启动信号后，应通知应用计算任务子进程进行计算；f） 应用计算任务子进程计算任务完成后，应将计算结果发送计算管理接口进程，进行结果汇总，直到所有计算任务执行完毕；g） 计算管理接口进程形成结果文件，应通过信号机制通知计算节点上传结果；h） 管理节点的平台通信进程进行结果文件准备，完成后重复 a)-h)步，直到收到计算结束信号；i） 管理节点的平台通信进程进行结果文件上传。13.2 应用软件接口服务并行计算平台应具备统一开放式的应用软件接口服务，包装并行计算的通用管理
29、和通讯功能，提供与应用软件内部算法无关的，可自定义的并行化方法，接口服务功能包括：a） 初始化接口：为应用软件提供初始化处理接口，各个应用软件可以在计算启动时，通过这个接口完成其启动所需要的各类初始化处理，包括内存申请、 工作目录创建以及其他计算准备工作等；b） 数据准备接口：为应用软件提供数据准备接口，各个应用软件可以在接收到新的计算数据时刻，通过调用这个接口完成其新一轮计算开始时的准备工作，包括计算数据读取、 数据转换以及其他计算准备工作等；c） 计算接口：为应用软件提供主计算流程接口，各个应用软件可以在新的计算数据接收完成后，通过调用这个接口完成其计算任务；d） 单个计算结束接口：为应用
30、软件提供结果输出接口，各应用软件可以在单个计算进程完成时，通过调用这个接口完成结果处理工作；e） 计算结束接口：为应用软件提供结果汇总接口，各个应用软件可以在所有计算进程均完成时，通过调用这个接口完成结果处理工作；f） 计算结果回收接口：为应用软件提供回收结果处理接口，各个应用软件可以在管理节点回收到结果文件时，通过调用这个接口处理计算节点的计算结果；g） 服务功能请求接口：为应用软件提供计算开始申请或者计算结束通知的接口，各个应用软件可以在管理节点准备开始新一轮并行计算时，通过调用这个接口要求计算节点上的指定软件开始运行，或者可以通知并行计算平台计算结束。13.3 计算节点并行服务计算节点并行服务基于应用软件接口服务，包装应用软件与平台的信号交互、 进程管理、 计算结果汇总等功能。 各应用软件在重载完成可自定义的应用软件接口服务函数后，借助并行计算平台提供的计算节点并行服务，即可实现计算节点上的应用软件并行化工作机制。计算节点并行服务功能包括：a） 并行计算平台启动时，调用初始化接口，依据配置文件要求创建各个计算进程，支持应用软件建立多进程处理；b） 当管理节点广播计算数据到达计算节点后，计算节点调用数据准备接口；Q / GDW 680.34要 20118c） 当数据准备接口完成调用后，自动调用计算接口，启动多进程计算；d） 判断每个
