基于IEC61968的配电网管理系统信息集成消息设计与实现_李传健

第 ３６ 卷 第 ２４ 期 ２０１２ 年 １２ 月 ２５ 日
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１０２６．２０１２．２４．００９
Ｖｏｌ．３６ Ｎｏ．２４ Ｄｅｃ．２５，２０１２
基于ＩＥＣ ６１９６８的配电网管理系统信息集成消息设计与实现
李 传 健 ，陈 炯 聪 ，郑 文 杰 ，余 南 华 ，黄 曙 ，李 瑞
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统的具体消息实现格式。消息采用消息头与消息体 分开的策略，并通过 在 配 电 网 管 理 系 统 的 运 行 维 护 管 理 子 系 统 （本 文 简 称 配 电 网 运 维 子 系 统 ）信 息 集 成 中进行技术实现。
１ ＩＥＣ ６１９６８ 标 准 和 消 息
ＩＥＣ ６１９６８由ＩＥＣ ＴＣ５７ ＷＧ１４工作组提出，对 电力系统设备对象 建 立 了 物 理 逻 辑 的 基 本 模 型，基 本 上 概 括 了 对 设 备 、设 备 的 量 测 、设 备 的 维 护 和 管 理 过程的描述。ＩＥＣ ６１９６８标准 族 倾 向 于 促 进 支 持 配 电网管理的多种分 布 式 应 用 系 统 的 应 用 间 集 成，与 应用内集成相对。应用内集成又称为自应用整合， 是针对同一个系统 的 程 序 而 提 出 的 优 化 处 理。ＩＥＣ ６１９６８则注重于 不 同 应 用 系 统 之 间 的 相 互 集 成，对 那些需要连接全异的应用系统的企业或者机构有很 好 的 支 持；对 新 加 入 的 应 用 系 统，也 具 有 较 好 的连接 。 ［４］
图 ２ 消 息 头 格 式 Ｆｉｇ．２ Ｍｅｓｓａｇｅ ｈｅａｄｅｒ ｆｏｒｍａｔ
图 ２ 中，“动 词 ”定 义 具 体 要 执 行 的 动 作，ＩＥＣ ６１９６８－１中定义 了 一 套 消 息 动 词，其 中 经 常 使 用 的 有 Ｇｅｔ，Ｃｒｅａｔｅ，Ｃａｎｃｅｌ，Ｃｌｏｓｅ和 Ｒｅｐｌｙ等，具体的动 词含义可参 见ＩＥＣ ６１９６８－１ 部 分；“名 词”定 义 动 词 所 要 执 行 的 对 象，一 般 情 况 下 是 公 共 信 息 模 型 （ＣＩＭ）中定义 的 具 体 类 名，或 者 是 消 息 体 所 传 递 数 据 的 内 容 ，可 以 使 用 标 准 的 名 词 ，也 可 以 使 用 自 定 义 的 名 词 ；“校 订 ”定 义 了 消 息 的 修 改 版 本 ，通 常 情 况 下 该字段默认为“１”；“重 播 侦 测”定 义 服 务 安 全，用 于 检测和防止应答时 可 能 发 生 的 恶 性 攻 击；“上 下 文” 用于说明消息所含信息的使用目的或上下文应用场 景；“时间标记”用 来 描 述 应 用 系 统 中 创 建 该 消 息 的 时间和日 期，而 不 能 用 来 描 述 消 息 中 间 件 的 时 标； “来源”用来表述发 生 该 消 息 的 系 统 或 操 作 者，一 般 情况下是系统或组织机构的ＩＤ 号；“应答方式”用于 表 示 应 答 消 息 是 否 采 用 同 步 方 式 ，Ｔｒｕｅ表 示 采 用 同
图 １ ＩＥＣ ６１９６８ 消 息 格 式１ 消 息 头 格 式 消 息 头 定 义 了 消 息 事 件 的 大 部 分 信 息，决 定 了
消 息 体 数 据 信 息 的 内 容 。 消 息 头 中 包 括 动 词 、名 词 、 来 源 、时 间 标 记 等 字 段 。 格 式 内 容 如 图 ２ 所 示 。
（广东电网公司电力科学研究院，广东省广州市 ５１００８０）
摘要：配电网管理系 统 中 的 信 息 集 成 可 提 供 统 一、完 整 的 信 息 视 图 和 事 件 决 策 支 持。 通 过 分 析 ＩＥＣ ６１９６８ 标 准 的 消 息 特 点 ，针 对 配 电 网 管 理 系 统 建 设 的 信 息 集 成 需 求 ，给 出 一 种 适 合 异 构 系 统 之 间应用服务整合的信息共享消息格式。通过在配电网管理系统的运行维护管理子系统的信息集成 上进行技术验证，表明所给出的消息格式可有效地解决异构系统之间的信息传递问题 。
· 研 制 与 开 发 · 李 传 健 ，等 基 于ＩＥＣ ６１９６８ 的 配 电 网 管 理 系 统 信 息 集 成 消 息 设 计 与 实 现
２ 基 于 ＩＥＣ ６１９６８ 消 息 设 计
ＩＥＣ ６１９６８ 定 义 了 ４ 种 消 息 类 型，包 括 请 求 消 息、应 答 消 息、事 件 消 息 以 及 错 误 消 息。 一 般 情 况 下，消 息 由 消 息 头 （Ｈｅａｄｅｒ）、请 求 选 项 （Ｒｅｑｕｅｓｔ）、 应答选项 （Ｒｅｐｌｙ）和 消 息 体 （Ｐａｙｌｏａｄ）构 成，如 图 １ 所 示 。 所 有 的 消 息 ，无 论 是 请 求 消 息 还 是 应 答 消 息 ， 都要求有消息头；消 息 体 用 于 装 载 消 息 头 中 动 词 和 名词所要求的数据 信 息，可 根 据 具 体 应 用 的 需 要 选 择 有 无 ；请 求 选 项 在 发 送 请 求 消 息 时 使 用 ，用 于 描 述 具体请求的参数；应 答 选 项 只 用 来 表 示 响 应 消 息 的 成 功 、失 败 （包 括 具 体 的 错 误 码 和 错 误 信 息 ）的 状 态 。
消息 体 是 消 息 内 容 最 核 心 的 部 分，它 是 接 口 的 具体实现，其格式 如 图 ３ 所 示。 在 松 散 耦 合 的 集 成 总线 ＥＳＢ 上，消息体 不 仅 支 持 由 ＸＳＤ（可 扩 展 标 记 语言（ＸＭＬ）结 构 定 义 ）所 定 义 的 标 准 消 息，还 可 以 以文件的形式传送 资 源 描 述 框 架 （ＲＤＦ）、可 缩 放 矢 量图 形 （ＳＶＧ）、ＸＭＬ 格 式 的 非 ＸＳＤ 定 义 的 文 件 和 压缩文件等。这些扩展的格式只需在相应的消息头 字 段 中 指 明 ，由 消 息 的 发 送 方 和 接 收 方 认 可 即 可 。
当 服 务 收 到 请 求 消 息 后，根 据 解 析 到 的 请 求 内 容 ，执 行 相 关 的 业 务 流 程 ，并 根 据 要 求 返 回 协 议 定 义 的执行结果消息。 除 了 事 件 消 息 和 错 误 消 息 外，其 余消息均使用图５所示的消息格式应答。
ＩＥＣ ６１９６８标准为系统间 的 信 息 集 成 定 义 了 一 种通 用 消 息 格 式。 文 献 ［２］通 过 对ＩＥＣ ６１９６８ 标 准 的原理和结构特点 进 行 分 析，探 讨 了 配 电 网 管 理 中 各种异构系统整合 的 可 行 性。 文 献 ［３］则 在 地 理 信 息系统供电范围查询服 务 上 实 现 了 基 于ＩＥＣ ６１９６８ 的信息 传 递，为 实 现 基 于ＩＥＣ ６１９６８ 的 松 散 耦 合 电 力企业信息集成提供可行的技术依据。
ＩＥＣ ６１９６８－１ 定 义 的 通 用 消 息 格 式 是 为 电 力 企 业构建松散耦合的 集 成 环 境，为 传 递 电 网 和 业 务 数 据而设计的消息 载 体。 它 通 过 系 统 间 交 换 标 准 “文 档”完成业务功能，不 依 赖 于 具 体 实 现 的 集 成 技 术， 可适用于 实 现 面 向 服 务 的 体 系 结 构 （ＳＯＡ）架 构 的 企业服务总线（ＥＳＢ）技术 。 ［５］
ＩＥＣ ６１９６８倾向于支持需 要 在 一 个 事 件 驱 动 基 础上交换数据的应 用，由 在 应 用 间 代 理 消 息 的 中 间 件实现。它是对现 有 的 企 业 数 据 仓 库、数 据 库 网 关 和操作存储的一种重 要 补 充。ＩＥＣ ６１９６８ 系 列 标 准 的第１部分定义了 服 务 抽 象，构 建 了 接 口 的 体 系 结 构；第３至第１０部 分 定 义 了 应 用 间 的 消 息 交 换，涵 盖了所确定的业务 功 能，并 使 用 用 例 和 活 动 图 的 方 式具体说明了接口之间的信息交换。
但是上述文献都未对消息格式的具体实现进行 讨 论 。 本 文 通 过 分 析 研 究ＩＥＣ ６１９６８ 标 准 在 配 电 网 管理系统的接口及 消 息 构 造 上 的 要 求，给 出 了 一 种 适合于信息共享、应 用 服 务 整 合 及 松 散 耦 合 异 构 系
收 稿 日 期 ：２０１２－０７－３０。 南 方 电 网 公 司 重 点 科 技 项 目 （Ｋ－ＧＤ２０１１－４２０）。
图 ３ 消 息 体 格 式 Ｆｉｇ．３ Ｍｅｓｓａｇｅ ｂｏｄｙ ｆｏｒｍａｔ
２．３ 请 求 消 息 格 式 当一 个 服 务 向 另 一 个 服 务 请 求 数 据 时，就 发 送
相应的请求消息，其 格 式 如 图 ４ 所 示。 请 求 选 项 是 用来避免将请求项 或 参 数 表 达 在 消 息 体 中，以 弥 补 消息头字段的不足。
关 键 词 ：ＩＥＣ ６１９６８；消 息 格 式 ；信 息 集 成 ；配 电 网 管 理 系 统 ；运 行 维 护 管 理
０ 引 言
配电网管理系统的运行维护业务分析层次可归 纳为信息集成、综 合 展 示、事 件 告 警 与 展 示、关 键 绩 效指标预警展示、决 策 分 析 优 化 ５ 个 方 面。 信 息 集 成是实现展示与 优 化 的 基 础。 目 前，配 电 网 管 理 系 统已经配备了一定 的 系 统 支 持，但 是 这 些 系 统 通 常 是独立开发，信 息 一 般 相 对 独 立 。 ［１］ 由 于 信 息 孤 岛 的 普 遍 存 在 ，难 以 为 企 业 的 决 策 提 供 统 一 、完 整 的 信 息视图和信息展 示。 配 电 网 具 有 点 多 面 广、信 息 量 大 等 特 点 ，若 各 系 统 都 进 行 独 立 的 信 息 采 集 ，随 着 系 统的不断增加与完 善，容 易 造 成 信 息 多 重 采 集 或 对 于同一事件存在 相 互 矛 盾 的 评 价 等 情 况。 因 此，对 配电网管理系统进 行 信 息 集 成，统 一 信 息 来 源 显 得 非常必要。为了实 现 信 息 的 有 效 集 成，必 须 构 建 一 种通用合理的消息 格 式，使 其 可 以 在 完 全 异 构 的 系 统 中 交 换 信 息 ，实 现 信 息 共 享 ，提 高 配 电 网 管 理 系 统 的决策分析能力。