第4部分第5篇:边缘网关即插即用(征求意见稿).doc
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1、Q/CSG Q/CSG XXXXX 中国南方电网有限责任公司企业标准1.1.11.1.2中国南方电网有限责任公司 发 布2022-XX-XX 实施2022-XX-XX发布南方电网云边融合智能调度运行平台体系化技术标准第4-5部分:边缘网关即插即用(征求意见稿)Q/CSG XXX目 次前 言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 总则15 即插即用过程16 边缘网关IEC61850建模8附录A10附录B11附录C12III前 言为贯彻落实公司体系化、规范化、指标化目标,全面支撑以新能源为主体的新型电力系统运行,承接公司数字化转型与数字南网建设任务,适应电网运行特征从计划性、集中式向
2、开放共享、智能互动的方向转变,构建全面支撑电网安全运行和现货市场高效运营两大业务融合的智能调度运行平台,特制定南方电网云边融合智能调度运行平台(CEP)体系化技术标准。本次发布的体系化技术标准用于指导公司CEP云端系统、边缘端系统的建设。本体系化技术标准分为7部分27篇41分册,第1部分为体系及定义,共2篇,描述了总体架构和术语定义;第2部分为模型及接口,共3篇,描述了边缘集群与边缘网关的模型、协议及交互等要求;第3部分为云端系统,共5篇,描述了调度云平台、云端系统平台、云端应用、云端系统人机交互、云边数据交互等要求;第4部分为边缘端系统,共5篇,描述了边缘集群、边缘网关技术要求及边缘网关应用
3、开发、智能运维、即插即用等要求;第5部分为智能应用,共2篇,描述了各类智能应用技术等要求;第6部分为本质安全,共6篇,描述了云端和边缘端的本质安全技术等要求;第7部分为测试及检验,共4篇,描述了云端系统检验、边缘端系统检验、本质安全检测等要求。本体系化技术标准体系架构如下表所示:部分篇分册编号第1部分:体系及定义第1篇:总体架构和一般要求TS1.1第2篇:术语和定义TS1.2第2部分:模型及接口第1篇:边缘网关即插即用模型TS2.1第2篇:边缘网关即插即用接口及协议TS2.2第3篇:边缘集群接入TS2.3第3部分:云端系统第1篇:调度云第1分册:基础资源即服务TS3.1.1第2分册:平台即服务
4、TS3.1.2第3分册:数据即服务TS3.1.3第4分册:调度云平台与边缘集群协同交互TS3.1.4第2篇:云端系统平台TS3.2第3篇:云端应用开发TS3.3第4篇:云端系统人机交互TS3.4第5篇:云边数据交互TS3.5第4部分:边缘端系统第1篇:边缘集群 TS4.1第2篇:边缘网关TS4.2第3篇:边缘网关应用开发 TS4.3第4篇:边缘网关智能运维TS4.4第5篇:边缘网关即插即用 TS4.5第5部分:智能应用第1篇:预测及分析第1分册:人工智能系统负荷预测TS5.1.1第2分册:人工智能母线负荷预测TS5.1.2第3分册:人工智能新能源功率预测TS5.1.3第4分册:基于区块链的分布
5、式能源交易TS5.1.4第5分册:云边融合统一优化模型TS5.1.5第2篇:协同控制第1分册:电化学储能自动调频控制TS5.2.1第2分册:新能源有功功率自动控制TS5.2.2第3分册:充电设施云边协同自动控制TS5.2.3第4分册:微电网云边协同自动控制TS5.2.4第5分册:可调节负荷云边协同自动控制TS5.2.5第6分册:虚拟电厂云边协同自动控制TS5.2.6第7分册:配电网自动电压控制TS5.2.7第8分册:云边协同控制TS5.2.8第6部分:本质安全第1篇:本质安全技术导则TS6.1第2篇:云端系统本质安全TS6.2第3篇:边缘网关本质安全TS6.3第4篇:边缘集群本质安全TS6.4
6、第5篇:数据安全TS6.5第6篇:基于区块链的数据应用和传递TS6.6第7部分:测试及检验第1篇:云端系统检验TS7.1第2篇:边缘网关检验TS7.2第3篇:边缘集群检验TS7.3第4篇:本质安全检测TS7.4本技术标准是该系列的第4部分第5篇。请注意本文件的某些内容可能涉及专利,本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国南方电网有限责任公司标准化部归口管理。本文件由中国南方电网电力调度控制中心提出、编制和负责解释。本文件起草单位:中国南方电网电力调度控制中心。本文件参加单位:本文件主要起草人员:本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国南方电网有限责任公司标准化部(广东省广州市黄埔区科
7、翔路11号南网科研基地,510663)。南方电网云边融合智能调度运行平台体系化技术标准第4-5部分:边缘网关即插即用(征求意见稿)1 范围本技术标准针对边缘网关与边缘集群之间的即插即用功能,规范了边缘网关主动注册、配置过程、信息模型建模以及模型映射的要求,明确了边缘网关接入方式以及接入过程,统一了注册与配置过程中各类报文的结构、语法、语义。本技术标准适用于南方电网范围内具备即插即用功能的边缘网关的设计、选型、检测、验收和运维工作。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本技术标准的引用而成为本技术标准的条款。凡是标注日期的引用文件,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技术标
8、准。凡是不标注日期的引用文件,其最新版本适用于本技术标准。DL/T 634.5101-2002 远动设备及系统 第5-101部分:传输规约 基本远动任务配套标准DL/T 634.5104-2009 远动设备及系统 第5-104部分:传输规约 采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101网络访问DL/T 721-2013 配电网自动化系统远方终端DL/T 860.6 变电站通信网络和系统 第6部分:与变电站有关的IED通信配置描述语言DL/T 860.72 变电站内通信网络和系统 第7-2部分:变电站和线路(馈线)设备的基本通信结构抽象通信服务接口DL/T 860.73 变电站内通信网络和
9、系统 第7-3部分变电站和线路(馈线)设备基本通信结构公用公共数据类DL/T 860.74 变电站内通信网络和系统 第7-4部分:变电站和线路(馈线)设备基本通信结构兼容的逻辑节点类和数据类CLC/TS 61850-80-1:2010 电力自动化通信网络与系统Q/CSG 1204036-2018 南方电网配电自动化DL/T634.5104-2009规约实施细则3 术语和定义以下术语和定义适用于本技术标准:3.1 自动注册 automatic registration基于ICD模型文件,通过注册终端ID、文件版本、文件校验等信息,实现边缘集群自动识别边缘网关并完成自动配置、映射功能。3.2 IC
10、D(IED Capability Description)装置自描述文件,借助IEC61850系列标准,以抽象方式描述装置的实际功能。3.3 CID(Configured IED Description)装置配置文件,在本规范中指被主站配置过的终端配置文件,通过文件服务下发给终端。4 总则4.1 边缘网关即插即用应以改善边缘网关与边缘集群之间兼容性、降低边缘网关的安装调试时间、提高边缘网关的主站接入率、提升运营效率和服务水平为目的。4.2 边缘网关与边缘集群之间即插即用,应实现信息模型标准化、即插即用过程规范化、注册与配置报文格式统一化。5 即插即用过程5.1 总体要求5.1.1 边缘网关的即
11、插即用,包括注册过程、配置过程、正常通讯过程。5.1.2 边缘网关在每次重启后都要重新发送注册信息到边缘集群。终端每间隔6s向主站注册,直到收到注册的回复(6s为建议值,可修改)。5.1.2.1 边缘网关为首次注册或者ICD文件版本号发生变化。a) 边缘网关在向主站注册后,主站与终端建立IEC104链接,发送启动报文之后就以测试链路帧维持该链路,主站不下发总召唤、对时报文,终端也不上送变化数据报文。b) 直到主站完成ICD文件的召唤,调整点号(包括删点,调整顺序),生成CID文件并下发到终端之后,才启动正常的IEC104通讯流程。图1边缘网关首次注册(或版本变化)流程5.1.2.2 边缘网关非
12、首次注册且ICD文件版本号未变化。a) 边缘网关在向主站注册成功后,启动正常的IEC104通讯流程,不再等待主站运维人员完成ICD文件的召唤,删点,生成CID文件并下发到边缘网关等操作。b) 边缘网关已注册是指边缘网关已经过注册流程,为已配置边缘网关,主动注册报文与主站上存贮的边缘网关信息一致。不需要进行模型传输过程。c) 注册失败指边缘网关为首次注册或信息校验不一致,信息校验包括对ICD文件版本号、ICD文件修改版本号、ICD校验码、CID文件版本号、CID文件修改版本号、CID校验码的校验,任何一项不一致,都认为是模型信息校验不一致。需要进行模型传输配置。图2已注册边缘网关流程5.2 主动
13、注册边缘集群提供边缘网关注册服务,侦听端口为12404;边缘网关上电后,作为TCP/IP客户端主动连接边缘集群发送注册信息。5.2.1 注册过程图3边缘网关注册过程5.2.1.1 边缘网关主动连接边缘集群,建立TCP/IP连接,直接发送边缘网关注册信息。报文格式为“0xEB90+报文长度+类型标识+传送原因+错误码+注册信息”。表1 边缘网关注册信息报文格式字节报文内容说明1前导码10xEB2前导码20x903-4报文长度从第5个字节开始的报文长度5类型标识(TYPE)0x686-7传送原因(COT)低字节前,高字节后0x06:注册信息8-9错误码低字节前,高字节后10-33终端唯一ID24字
14、节ASCII码34-39ICD文件版本号(Vxx.yy)(x,y表示0-9;xx主版本号,yy次版本号)40-45ICD文件修改版本号(Rxx.yy)(x,y表示0-9;xx主版本号,yy次版本号)46-49ICD校验码CRC-3250-55CID文件版本号(Vxx.yy)(x,y表示0-9;xx主版本号,yy次版本号)56-61CID文件修改版本号(Rxx.yy)(x,y表示0-9;xx主版本号,yy次版本号)62-65CID校验码CRC-3266-123备用备用58个字节(注:首次注册时,CID相关信息均填0;若存在CID文件,则按实际填充。)5.2.1.2 边缘集群接收到终端上送的注册信
15、息报文后,下发注册确认报文。报文格式为“0xEB90+报文长度+类型标识+传送原因+错误码+注册信息”。表2 边缘集群注册确认信息报文格式字节报文内容说明1前导码10xEB2前导码20x903-4报文长度从第5个字节开始的报文长度5类型标识(TYPE)0x686-7传送原因(COT)低字节前,高字节后0x07:注册确认 或0x47:注册失败8-9错误码低字节前,高字节后10-33终端唯一ID24字节ASCII码34-39ICD文件版本号(Vxx.yy)(x,y表示0-9;xx主版本号,yy次版本号)40-45ICD文件修改版本号(Rxx.yy)(x,y表示0-9;xx主版本号,yy次版本号)4
16、6-49ICD校验码CRC-3250-55CID文件版本号(Vxx.yy)(x,y表示0-9;xx主版本号,yy次版本号)56-61CID文件修改版本号(Rxx.yy)(x,y表示0-9;xx主版本号,yy次版本号)62-65CID校验码CRC-3266-123备用备用58个字节5.2.1.3 边缘集群下发完注册确认报文后,结束此次TCP/IP连接,完成对应边缘网关的上电自注册过程;边缘网关收到边缘集群下发的注册确认报文后,主动断开连接,完成此次上电注册过程。5.2.1.4 边缘网关未收到注册确认报文时,终端每隔6s后发送一次注册报文到主站,直达收到主站的注册确认报文。(6s为建议值,可根据实
17、际情况进行调整)5.2.2 注册信息定义5.2.2.1 边缘网关注册信息。a) 边缘网关ID,24字节ASCII码,是标识边缘网关的唯一编码。命名规则见下;b) ICD文件版本号,格式:Vxx.yy,6字节ASCII码,x、y范围0-9;c) ICD文件修改版本号,格式:Rxx.yy,6字节ASCII码,x、y范围0-9;d) ICD文件CRC32校验码,4字节16进制;e) CID文件版本号,格式:Vxx.yy,6字节ASCII码,x、y范围0-9;f) CID文件修改版本号,格式:Rxx.yy,6字节ASCII码,x、y范围0-9;g) CID文件CRC32校验码,4字节16进制;h) 备
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