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DL／T 1871-2018 智能电网调度控制系统与变电站即插即用框架规范

方式，而另外一些环节采取自动方式建立 典型业务交互实例参见附录A

图2即插即用工作过程

SGPnP对象注册过程如图3所示，是通过认证机制对SGPnP对象的接入进行安全管控，同时建 立起SGPnP对象目录，为后续设备的相互发现提供支持。 在注册过程之前，证书系统为待接入的SGPnP对象发放数字证书，数字证书中包含SGPnP对象 的接入地址、设备标识和权限等信息，数字证书一般通过离线方式下发给SGPnP对象。 SGPnP对象导入数字证书，完成初始化。之后向即插即用对象管理服务发起注册请求，即插即用 对象管理服务对SGPnP对象进行身份认证，通过认证后，在设备目录登记该SGPnP对象，并以即时 消息的形式通知其他SGPnP对象有新对象接入，使其他对象能够感知到新对象

QLFY 0004S-2014 丽江丰源生物科技开发有限公司 辣木叶酒（配制酒）图3SGPnP对象注册过程

SGPnP对象配置过程如图4所示，用于新设备接入或软件、模型开级时，对即描即用对象中设备 的软件、模型和静态参数进行自动配置和升级，即插即用对象管理服务提供配置服务以支撑自动配置 过程。 SGPnP对象完成注册后，向即插即用对象管理服务查询版本控制信息，并核对自身配置的正确 性，如果有不一致，则通过即插即用对象管理服务提供的配置服务对设备进行配置，配置完成后该SG

PnP对象启动应用并向服务管理注册其服务，进入工作就绪状态。 即插即用对象管理服务具有配置管理功能，在软件等版本需要升级时会通过IMS向SGPnP对象 发出配置更新消息，以触发设备进行配置升级。 设备配置升级对电网安全运行可能具有较大影响，因此升级过程应由设备自身进行严格管控，在 实施升级的整个过程中应采取充分的安全措施。 配置核对功能是推荐性功能，自动配置是选择性功能

图4SGPnP对象配置过程

SGPnP对象发现过程如图5所示，是在即插即用对象管理服务提供的目录服务和SGPnP对象本 身具备的自描述服务的支撑下，SGPnP对象发现交互对象及其细节的过程。SGPnP对象目录在注册过 程中形成，SGPnP对象自描述服务由SGPnP对象自行提供，具体方式取决于设备类型。 典型的发现过程是：通过访问即插即用对象管理服务获取SGPnP对象的地址等基本信息，通过访 问对象的子设备目录服务和模型服务获取SGPnP对象及其包含设备的详细信息

图5SGPnP对象发现过程

DL/T1871—2018

协商过程是交互双方根据应用功能的需要协商动态参数的过程，在设备及其模型发生变化时，交 互双方应重新进行协商。 协商过程的典型应用：在电网的运行监视和控制过程中，智能电网调度控制系统通过发现过程获 得被控SGPnP对象的服务、模型等详细信息之后，根据调控范围和业务需求自动协商通信点表和对实 时信息传输进行管理的过程。

在经过初始化阶段与协商过程后，SGPnP对象应进入运行过程，通常为了保证运行的正确性，在 转入运行过程时应根据需要对初始化阶段和协商形成的结果进行校核。 运行过程的典型应用：在电网的运行监视和控制过程中，智能电网调度控制系统通过发现和协商 过程获得被控SGPnP对象的服务、模型等详细信息之后，向被控设备发出控制命令或查询被控设备运 行情况，并根据运行情况对其进行控制调整。

6.3通信协议及接口模型

智能电网调度控制系统与变电站即插即用通信的通信协议栈如图6所示，不同交互过程使用不同 的通信协议。 协议栈底层基于TCP/UDP实现数据传输，在其之上的GSP和基于GSP的IMS是即插即用过程主 要使用的通信协议。 为与现有设备兼容并支持不同应用，在协商和运行过程中宜支持电力通信专用协议

6.3.2通信接口模型

SGPnP对象的通信接口模型如图7所示，SGPnP对象通过部署在根设备的服务代理接口和专用电 力系统通信协议网关接口接入电力调度数据网（广域网），实现统一对外通信。 根设备应支持GSP和IMS协议接口，子设备在支持专用协议基础上，也宜支持GSP和IMS以实 现即插即用过程。

7.1即插即用对象构成

图7SGPnP对象的通信接口模型

SGPnP对象的构成如图8所示，每个SGPnP对象为一个信息交互实体，包含一个根设备和一到 多个子设备。 根设备为SGPnP对象对外交互的接口，它为整个SGPnP对象对外交互提供通信和即插即用服务支 撑，同时还根据需要对所包含子设备的应用功能进行整体封装后对外交互。在具体实现中，根设备的通信 支撑体现为服务管理、服务代理、消息分发服务、专用协议通信网关，即插即用服务支撑体现为注册、目 录、配置等支撑服务，应用功能封装服务体现为整个即插即用对象对外功能的服务化封装。

SGPnP对象 薄度控制系 统或变电站 图8SGPnP对象的构成

图8SGPnP对象的构成

子设备为电网一、二次设备和功能的封装，可以是逻辑的或是实体的，取决于应用系统的构建方 式。典型的子设备为按照间隔进行封装的变电站中一、二次设备并按间隔的功能对外进行交互。SG PnP对象所包含的子设备是根据应用场景和需求灵活组织的，可形成多种视图，如：为实现二次设备 管理，变电站可视为只包含智能装置的子设备，并依此进行组织应用；在实现电网监控时，可把变电 站视为由一系列间隔构成的，每个间隔作为一个子设备。

7.2.1即插即用服务

根设备为整个SGPnP对象对外交互的唯一出口，除根设备自身功能的需要，还对其包含子设备的 外通信提供支持，其通信接口通过以下通信支撑服务实现这个要求： a）GSP通信服务。根设备必须支持GB/T33602，一个SGPnP对象对应一个服务域，通过域名进 行导址，包括服务管理、服务代理等软件模块。 b）即时消息服务。根设备应支持广域即时消息传输服务，以满足即插即用各工作过程消息传输的 需要，广域即时消息传输采用DL/T1872一2018所规定的传输方式，包括消息分发服务、消息 分发管理等功能模块。 C 专用协议通信服务。根设备可根据应用需要支持专用电力系统通信协议，专用协议用于即插即 用运行过程的信息交互。通常在以下情况使用专用通信协议： 1）GSP和IMS不能满足应用需要时。 2）需要与传统通信方式兼容时。 3）需要与不支持GSP和IMS的对象通信时。 根设备的专用协议通信服务通常表现为应用网关功能

7.2.3安全认证服务

安全认证服务是智能电网即插即用系统运行的安全保障，根设备安全认证服务应具备证书管理、 客户/服务端身份验证、签名和验签、令牌生成和验证、加密和解密以及权限管理等服务功能，以实现 应用端到端的信息安全。 安全认证服务应按照电力监控系统安全防护要求有关要求进行建设，满足中华人民共和国国家发 展和改革委员会2014年令第14号和GB/T36572一2018的要求。

7.2.4应用功能封装服务

SGPnP对象以一个整体对外提供某些功能时，根设备可设相应的服务程序对其功能实现服 装。

典型的子设备为一台智能装置（实体子设备）或一个间隔（逻辑子设备），为实现子设备级的即插 用功能，子设备宜具备以下功能： a）支持GSP和IMS，以满足即插即用过程并与其他设备实现端对端的通信要求。 b）具有完善的自描述，通过模型能准确完整地描述清楚设备所包含的一、二次设备情况以及包含 的参数、运行数据等。 ） 具备设备状态管理功能，有明确的运行、检修、测试等状态，支持状态查询和向根设备报告设 备状态信息的功能。 d）具备向根设备注册的功能，配合根设备注册服务完成子设备的接入认证，并形成子设备目录。 e 具备软件和模型版本查询接口，以实现版本监视管理功能。 f）： 具备软件自动升级功能，通过根设备或即插即用对象管理服务的配置服务，实现子设备软件的 自动升级功能。 g）具备模型管理功能，支持模型查询，能通过根设备或即插即用对象管理服务的配置服务，实现 子设备模型的自动升级功能。

SGPnP对象的自描述由设备描述、数据描述和功能描述构成，这3部分以一、二次设备的调度命 名为主线实现相互关联并形成整体，其示意图如图9所示。 其中设备描述包含一次设备描述和二次设备描述，一、二次设备描述分别由内部连接关系和外部 连接关系构成；数据描述由运行参数和运行数据构成，运行参数包括设备的配置参数信息，运行数据 包括设备运行配置数据和运行实时数据；功能描述由控制功能和监视功能等构成。 SGPnP对象模型是包括根设备层和子设备层的模型，根设备层模型包括整个设备的自描述，子设 备模型包括子设备的自描述，维护于子设备内或由根设备代为管理。根设备层模型包括全模型和综合 模型，分别是子设备模型的整体描述和综合处理后的描述，典型示例为：在变电站中设备层全模型为 全站SCD文件，综合模型为站控层监控系统的模型（站控层模型）。根设备层模型除描述所包含的子 设备外，还包含设置于根设备的各项功能模型。

7.4.2设备及数据描述

DL/T18712018

图9SGPnP对象模型示意图

SGPnP对象模型示意图

表1SGPnP对象描述方法

根设备层的全模型和子设备模型是简单的分解关系，即全模型为所有子设备的拼接，如全站的 SSD可以由所有间隔SSD拼接获得。 全模型是以文件的形式描述SGPnP对象所包含的一次设备、二次设备以及数据和功能间的关系， 典型的描述方法是使用SCD模型文件描述。 综合模型是通过人工建模、解析全模型或子设备模型形成的面向应用且通过GB/T33601一2017所 定义的全路径名称可寻址的层次化和结构化数据模型，对变电站而言其基本的数据表应包括厂站表、 电压等级表、间隔表、设备表、子设备表和数据属性表。综合模型通过服务封装以服务接口的形式供 外部访问。 综合模型和SCD全模型的映射关系如图10所示，综合模型数据表中应包含对象对应的二次路径 DataRef（其规定参照DL/T860定义），以实现综合模型与其他模型的对应。综合模型数据表中对象地 址与DataRef的正确性是关键控制点，应当通过传动试验等方式确保其与实际设备一致

图10全路径名称对应关系

设备功能采用GB/T33604一2017规定的方法以服务接口的形式进行描述。为使应用能发现即插即 用对象所具有的功能，服务寻址中的域名使用设备名，服务提供者应使用子设备名，映射结构如图11 所示。当功能属于根设备时，根设备名作为服务提供者的名称。

图11服务名称对应关系

对象注册服务负责设备注册的相关功能，用于支撑注册工作过程，提供对象注册、证书查询管 理、证书吊销、吊销列表查询、证书导入等功能。 对象注册管理服务应具备的功能要求如下： a）具备准入对象管理功能：实现对允许注册的SGPnP对象进行管理，建立准入对象清单并导入 证书。 b）具备注册、验证功能：接收SGPnP对象注册请求，通过安全认证服务，对提交的注册凭证进 行有效性检查，根据注册对象是否在准入清单中确定是否允许注册。 c）具备注册注销功能：接收SGPnP对象注销请求，验证请求的有效性，检查对象信息是否已注

对象的配置管理服务提供设备的软件和模型版本收集、运行版本控制、软件和模型资源管理及 服务功能，其功能要求和接口参见附录C。

设备查询（发现）服务根据注册过程组织的SG 提供对象清单和基本信息的查询 设备目录按类型进行查询，并带有描述信

电站接入智能电网调度控

利用即插即用交互框架体系可以方便地实现自动建模、自动成图、自动建立通信链路以及自动信 核等功能，避免重复工作，提高新变电站的接入效率。典型的新变电站接入智能电网调度控制系 流程如图A.1所示，图中各业务环节的实现要点如下： a）变电站注册。即插即用服务的证书系统负责为每个变电站建立数字证书，并通过离线方式将数 字证书下发给变电站。变电站导入数字证书，完成变电站即插即用设备的初始化，然后调用注 册服务接口向即插即用对象管理服务发起注册请求，即插即用管理注册服务对注册者进行身份 认证，同时向智能电网调度控制系统发送新变电站的接入消息。 b）变电站建模。变电站建模可以通过人工方式或建立在线模型管控系统负责对变电站模型文件进 行统一化、规范化、标准化的建模管理，解决当前主、子站模型不统一的问题。 使用在线模型管控系统时，变电站模型管理服务通过模型管控系统的模型服务接口获取变 电站模型文件，然后采用人工或半自动的方式，形成变电站的基础模型数据，包括结构化模 型、CIM/G图形、装置运行CID文件等，并存储于变电站站控层的根设备配置和模型服务中 供后续使用。 变电站建模阶段的处理可以结合变电站内的即插即用过程实现，参见DL/T1875一2018的 附录A。 获取变电站基本信息。智能电网调度控制系统在收到变电站接入消息后，通过注册管理服务中 的即插即用对象管理服务变电站目录服务发现新接入的变电站，进而通过变电站中的设备目录 服务发现该变电站所包含设备的信息。 d） 获取变电站模型。变电站提供有多种类型的模型服务，见DL/T1875一2018，智能电网调度控 制系统通过模型服务接口以及设备状态服务接口获取变电站状态信息以及变电站全模型信息的 方法，智能电网调度控制系统可根据实际应用需要采用合适的变电站模型获取方案获取模型以 供后续应用。 e）调度控制系统建模。智能电网调度控制系统建模属应用行为，根据应用需要实现，即插即用体系下 典型的建模过程是基于从变电站获取的模型自动创建变电站一、二次模型并自动生成监控图形。 f）通信设置。利用即插即用框架的协商机制，智能电网调度控制系统与变电站间可以根据应用需 要动态设置应用参数。 智能电网调度控制系统根据调控典型信息表的范围，从变电站模型中挑选出需要的信息 点，形成主、子站交互信息点表，并通过通信服务下发给变电站监控系统，完成主、子站间信 息点表的协商工作。此外，智能电网调度控制系统还能够通过变电站端的通信管理服务对主、 子站间的通信链路进行管理。 g）信息校核。信息校核是保证整个即插即用过程正确性的关键环节，DL/T1875一2018附录A给 出了主、子站间信息校核实现方法，可满足一般信息校核的需要。根据应用功能的情况，信息 校核还需要采取针对性的校核手段对相应的功能进行校核， h）监控运行。在经过一系列的准备阶段后，变电站与智能电网调度控制系统进入正常运行阶段， 运行阶段的交互是与业务需求相关的，与传统电网监视和控制过程相比，即插即用框架体系是 动态的，应用过程需要捕捉即插即用的相关消息并即时进行针对性的处理。

图A.1新变电站接入智能电网调度控制系统流程

A.2变电站二次设备在线管理示例

在即插即用框架体系下可以方便地建立的二次设备在线管理系统，实现二次设备资产清单的自动 收集、运行软件和模型版本的在线管理等，使设备管理更加高效和准确。典型的实现方法如下。 a）资产清单自动收集功能。利用即插即用的设备发现机制，变电站二次设备管理应用利用发现服务， 可以获取电网中在运行的二次设备资产清单，内容包括设备名称、设备型号、设备厂商等，实现在 线资产设备清单的收集功能。该实现过程如图A.2所示，图中各业务环节的实现方法如下： 1）变电站清单收集。通过注册管理服务的即插即用对象目录服务获取变电站清单，通过监听即插 即用对象（根设备对象）变更即时消息获知变电站的变化情况，实现变电站清单的实时更新。 2）设备清单收集。通过即插即用对象的目录服务获取指定变电站的二次设备清单，通过侦听即 插即用对象（子设备对象）变更即时消息，实现变电站二次设备清单的实时收集及更新。 3）设备属性收集。通过即插即用对象的模型和应用数据服务，二次设备在线管理应用实现在 线获取变电站二次设备名称、设备型号、设备厂商等二次设备资产信息。

图A.2二次设备资产收集功能实现流程

）运行软件版本管理功能。通过即插即用对象中的配置与目录服务，运行软件版本管理功能可获 取运行中的变电站二次设备清单和软件版本，进而按需求统计出指定版本的二次设备数据，也 可以按照生产管理部门的版本反措需求统计存在安全隐患的二次设备清单。运行软件版本管理 功能实现过程如图A.3所示，图中各业务环节的实现方法如下： 1 获取设备运行软件版本。变电站二次设备管理应用即插即用对象的配置管理服务向变电站 查询二次设备的运行软件版本，包括设备固件版本、操作系统版本以及应用程序版本。 2）统计设备运行软件版本。变电站二次设备管理应用根据已获取的设备软件版本信息按需求 实现设备版本统计功能。 3）软件版本控制。根据反措要求，变电站二次设备管理应用分别向注册管理服务及变电站查 询应运行软件版本和实际运行软件版本，通过对比两种版本发现有安全隐惠的二次设备， 并通知用户，实现二次设备软件版本控制。 c）二次设备模型管理功能。二次设备模型管理既可以参考运行软件版本管理功能的实现流程（详 即用设备的模型服务实现，后者的实现流程如图A4所

DL/T 18712018

示，图中各业务环节的实现方法如下

图A.4二次设备模型管理功能实现流程

1）获取模型版本。通过即插即用模型管理服务的模型查询服务，获取指定变电站、指定二次 设备的模型版本。 2）设备模型获取。通过即插即用模型管理服务的模型获取服务，获取指定变电站、指定二次 设备的模型文件。 3）模型自动变更。通过侦听即插即用对象（模型）变更的即时消息，获取二次设备新模型版 本，并重新获取该设备的模型文件

获取模型版本。通过即插即用模型管理服务的模型查询服务，获取指定变电站、指定二次 设备的模型版本。 2 设备模型获取。通过即插即用模型管理服务的模型获取服务，获取指定变电站、指定二次 设备的模型文件。 3）模型自动变更。通过侦听即插即用对象（模型）变更的即时消息，获取二次设备新模型版 本，并重新获取该设备的模型文件。

DL/T 1871= 2018

附录B （规范性附录） 即插即用对象管理服务注册管理接口

实现从即插即用对象管理服务注销对象的功能。

附录C （规范性附录） 即插即用对象管理服务配置管理接口

配置管理服务提供设备的软件和模型版本收集、运行版本控制、软件和模型资源管理及软件和模 型更新服务功能。

C.2.1软件和模型版本查询

功能要求如下： a）通过即插即用对象管理服务发现设备。 b）收集设备当前运行版本。 c）展示当前运行版本。 d）跟踪设备变更消息即时跟踪设备版本。

功能要求如下： a）通过即插即用对象管理服务发现设备。 b）收集设备当前运行版本。 c）展示当前运行版本。 d）跟踪设备变更消息即时跟踪设备版本。

C.2.2 运行版本控制

软件运行版本控制基于设备型号进行，模型结合电网设备或设备型号进行，并提供以下功能： a）当前运行版本管理。 b）运行版本监视。比较现场版本和运行版本，不一致时提出告警提示。 c）运行版本查询服务。提供当前运行版本查询服务接口，供客户端通过查询判断是否需要进行版 本更新。

C.2.3软件和模型资源管理

提供设备软件和模型的发行文件管理，本功能结合运行版本控制功能进行管理，功能要求如下： a）发行文件载入。在修改当前运行版本时同步载入发行文件（相应版本的安装软件或模型），并 同时形成发行文件管理表。 b）浏览查询发行文件。通过属性以不同视角查询系统里的发行文件

C.2.4软件和模型更新胆

功能要求如下： a）提供配置策略管理。 b）提供发行文件下载服务。 c）推送版本更新消息。

功能要求如下： a）提供配置策略管理。 b）提供发行文件下载服务 C）推送版本更新消息。

C.2.5被管理端功能要求

功能要求如下： a）具备版本查询功能。提供或通过根设备版本管理提供版本查询服务，使对象配置服务或其 心版本的设备能查询到其当前运行版本信息。 b）手动更新功能。在完成安全隔离后人工触发，根据模型中心的版本要求，从模型管理中心

发行文件，更新到运行版本。 自动更新功能。接收版本更新消息，自动启动安全隔离、发行文件下载、自动更新过程。本项 能仅在能充分保证电网运行安全的前提下使用。

C.3配置管理对象和内容

配置管理包含以下两类对象： a）智能设备：IED设备，用于IED的配置管理，通常基于型号进行。 b）电网设备：即插即用设备，也就是一、二次设备的结合体，包含即插即用根设备和子设备，主 要用于电网模型的版本管理，通常没有软件层。 实际配置过程中，智能设备是基础，完成智能设备配置后才能进行电网设备配置；在应用中，可 根据实际情况，只对智能设备或只对电网设备进行管理。

配置内容分3层，每层包含多个步骤，原则上后续步骤取决于前步骤，配置内容随对象而变， 象包含不同的内容，配置构成见表C.1

C.3.3.1版本配置清单

每个设备对象或每类设备都带有一个代表其配置内容的配置版本清单。 设备标识 DeviceID）和类型标识（DeviceType）索引。构成如下： a）设备标识（DeviceID)：标识配置用于的设备或对象。 b）设备类型（DeviceType)：标识配置用于的设备类型。 c）配置步骤序号（ConfigLevel)：表C.1中步骤序号，表明配置层次序号。 d）配置版本号（ConfigVersion）：版本号。 e）版本发布时间（PubDate)版本发布时间

配置描述（VersionDescription）：版本描述。 ceType作为设备标识时，其命名使用全路径名称（格式：“电网.变电站/电压等级.间隔.设 eviceType作为类型使用时直接使用设备型号（格式：“设备类型”）。

QB/T 2049.9-2013 灯用玻壳 T型玻壳尺寸系列C.3.3.2电网设备树

用于管理电网设备模型（实例化的配置），其构成为区域、根设备、子设备，根设备和子设备 配置版本清单，如图C.1所示，

配置版本清单包含当前设备在运行的版本清单和对象配置服务要求的版本清单。当前设备在运行 的版本清单取自于设备，要求的版本清单由对象配置服务人工管理

C.3.3.3设备型号表

系统建立设备型号表用于基于型号的配置管理，如软件层版本管理。每个型号设备关联已组配置 清单。

C.3.3.4配置管理表

根据电网设备树和设备型号表建立配置管理表，以指定各设备应当运行的版本，

C.3.3.6变电站版本库

变电站中各设备应建立本设备的版本配置清单。根设备（站控层）版本服务应建立版本库SC/T 6079-2014 渔业行政执法船舶通信设备配备要求， 包含根设备及所包含子设备的版本配置清单。 变电站版本服务应保证版本库的版本与设备实际运行的版本保持一致。 变电站智能设备直接提供GSP版本查询接口