本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種成本低、可靠性高、實時性強(qiáng)的基于soa構(gòu)架電力調(diào)度系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是用于實時監(jiān)控的分布式、異構(gòu)性復(fù)雜集成系統(tǒng)，實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是其中scada系統(tǒng)和ems系統(tǒng)的核心支撐平臺，其實時性、可靠性、穩(wěn)定性和開放性直接決定了整個系統(tǒng)的性能。scada系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)監(jiān)測、實時報警等應(yīng)用需要實時反應(yīng)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，尤其是當(dāng)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時，要求在短時間內(nèi)接收、記錄、報警并處理相應(yīng)事件，這就需要高頻訪問數(shù)據(jù)庫。ems系統(tǒng)中大量的高級應(yīng)用軟件服務(wù)（如調(diào)度員潮流、狀態(tài)估計、無功優(yōu)化等）一方面對數(shù)據(jù)的實時性要求較高，另一方面對數(shù)據(jù)的訪問量和計算量都比較大，需要盡可能減少訪問數(shù)據(jù)庫的時間。目前應(yīng)用于實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)存在的瓶頸越來越顯著：

1）通用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫以其穩(wěn)定、靈活、功能強(qiáng)大的特點(diǎn)和諸多優(yōu)良品質(zhì)在商務(wù)和管理等事務(wù)型的應(yīng)用領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，但也正因為功能繁多，其訪問與刷新速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到實時數(shù)據(jù)庫的要求，不適應(yīng)于電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用。

2）輕量級內(nèi)存數(shù)據(jù)庫和嵌入式數(shù)據(jù)庫（如berkeleydb和sqlite）比通用的關(guān)系數(shù)據(jù)庫擁有更快的響應(yīng)時間和更大的吞吐量，能夠滿足電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問與刷新速度，但是卻沒有良好的界面供調(diào)度員與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互。

3）傳統(tǒng)的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)，與實時數(shù)據(jù)庫交互的各功能模塊均部署在同一個解決方案中，這種緊耦合集成模式會導(dǎo)致系統(tǒng)改造代價較大，新功能的加入將導(dǎo)致頻繁地修改代碼，不利于系統(tǒng)的維護(hù)和升級。

4）實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)暫未實現(xiàn)以網(wǎng)頁形式實現(xiàn)跨平臺、跨智能移動設(shè)備操作，用戶體驗功能較差。

因此，尋找一種實現(xiàn)實時性高、擴(kuò)展性強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、易操作的實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的方法變得日益重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存在速度慢、成本高、維護(hù)升級不方便、不能跨平臺操作的問題，提供了一種成本低、可靠性高、實時性強(qiáng)的基于soa構(gòu)架電力調(diào)度系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及實現(xiàn)方法。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：一種基于soa構(gòu)架電力調(diào)度系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括基于soa構(gòu)架的設(shè)置在云服務(wù)器上的前置單元、用戶單元、后臺處理單元、服務(wù)單元，用戶單元、服務(wù)單元、前置單元分別與后臺處理單元相連；

前置單元，獲取各測點(diǎn)的遙測遙信數(shù)據(jù)，發(fā)送給后臺處理單元；

用戶單元，用于向分站實時顯示系統(tǒng)內(nèi)各測點(diǎn)的遙測遙信數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶對數(shù)據(jù)的編輯形成文件，通過后臺處理單元處理后更新顯示數(shù)據(jù)；

后臺處理單元，接收前置單元和用戶單元的信息，將各測點(diǎn)數(shù)據(jù)分組形成不同的公用數(shù)組，作為服務(wù)供其他調(diào)度模塊訪問，并將測點(diǎn)pid與各項數(shù)據(jù)進(jìn)行綁定，根據(jù)pid信息獲取對應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)單元；

服務(wù)單元，包括與后臺處理單元連接的公用數(shù)據(jù)接口單元，將公用數(shù)組作為服務(wù)提供訪問接口，通過后臺處理單元將用戶單元中需要提供的數(shù)據(jù)發(fā)送其他調(diào)度模塊。本發(fā)明采用實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將數(shù)據(jù)庫虛擬化，將數(shù)據(jù)形成統(tǒng)一的公用數(shù)組，作為服務(wù)提供訪問接口，通過調(diào)用服務(wù)達(dá)到訪問數(shù)據(jù)庫的目的，避免了商用數(shù)據(jù)庫的繁雜安裝、維護(hù)和交互。也具有成本更低、可靠性更強(qiáng)、實時性更強(qiáng)、更易于擴(kuò)展的優(yōu)點(diǎn)。

應(yīng)用基于soa構(gòu)架開發(fā)的系統(tǒng)，云服務(wù)器以iis托管的方式對外公布含有web地址和端口號的接口，電力調(diào)度系統(tǒng)其它功能模塊通服務(wù)形式形成的接口相互調(diào)用，實現(xiàn)了資源的可重用性和系統(tǒng)的松散耦合，有利于系統(tǒng)的維護(hù)和擴(kuò)展。

將實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)部署于云服務(wù)器上，一方面無需對硬件進(jìn)行維護(hù)，只需支付租賃費(fèi)用，成本較低；另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)自動災(zāi)備，不會受到服務(wù)器因斷電等事故而停止工作的影響，具有更高的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。

作為一種優(yōu)選方案，所述用戶單元包括提供用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯的交互單元、將編輯數(shù)據(jù)保存生成資源文件的生成單元、自動讀取資源文件發(fā)送給后臺處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)同步的讀取單元、通過后臺處理單元獲取測點(diǎn)數(shù)據(jù)并寫入網(wǎng)頁的數(shù)據(jù)寫入單元、定時將當(dāng)前獲取的數(shù)據(jù)更新至網(wǎng)頁的刷新單元、將數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示并供分站訪問的網(wǎng)頁單元、對數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷并進(jìn)行報警的報警單元，所述交互單元與生成單元相連，生成單元與后臺處理單元相連，后臺處理單元與數(shù)據(jù)寫入單元相連，數(shù)據(jù)寫入單元與刷新單元相連，刷新單元與網(wǎng)頁單元相連，網(wǎng)頁單元與報警單元相連。交互單元提供修改數(shù)據(jù)的入口，用戶可以根據(jù)不同變電站的需要，編輯、修改數(shù)據(jù)庫表對應(yīng)的廠站名，以及該廠站中的遙測表、遙信表信息，設(shè)置報警上下限和報警開關(guān)等。本方案設(shè)置網(wǎng)頁單元，將數(shù)據(jù)以網(wǎng)頁形式供分站或用戶查看，實現(xiàn)了跨平臺訪問，更方便了使用。

一種基于soa構(gòu)架電力調(diào)度系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)方法，包括以下步驟：

s1.后臺處理單元通過前置單元獲得各測點(diǎn)的遙測遙信實時數(shù)據(jù)和pid號并存儲；在后臺處理單元內(nèi)設(shè)置有緩存，每次從前置單元獲取遙測遙信數(shù)據(jù)和pid號后進(jìn)行存儲，覆蓋掉上一次獲取的數(shù)據(jù)。

s2.從遙測遙信實時數(shù)據(jù)中分類篩選出各組數(shù)據(jù)，分別建立數(shù)組，將pid號與各數(shù)組中對應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行綁定；

s3.將各數(shù)組傳入服務(wù)單元，為每個數(shù)組分別建立接口，數(shù)組分別傳入到對應(yīng)接口上；將數(shù)組通過接口為其他電網(wǎng)調(diào)度模塊提供服務(wù)。其他調(diào)度模塊通過網(wǎng)絡(luò)訪問接口，即可獲取對應(yīng)接口的數(shù)組數(shù)據(jù)，達(dá)到了訪問實時數(shù)據(jù)庫的目的，實現(xiàn)了實時數(shù)據(jù)庫訪問的透明化。服務(wù)單元提供服務(wù)的契約、綁定和地址的終結(jié)點(diǎn)，形成數(shù)據(jù)訪問接口。

s4.同時將各數(shù)組傳給客戶單元，在網(wǎng)頁單元上將數(shù)據(jù)實時顯示。

本發(fā)明采用實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將數(shù)據(jù)庫虛擬化，將數(shù)據(jù)形成統(tǒng)一的公用數(shù)組，作為服務(wù)提供訪問接口，通過調(diào)用服務(wù)達(dá)到訪問數(shù)據(jù)庫的目的，避免了商用數(shù)據(jù)庫的繁雜安裝、維護(hù)和交互。也具有成本更低、可靠性更強(qiáng)、實時性更強(qiáng)、更易于擴(kuò)展的優(yōu)點(diǎn)。

作為一種優(yōu)選方案，所述步驟s2形成數(shù)組并綁定pid號的具體過程包括：

s21.對遙測遙信數(shù)據(jù)的數(shù)組形成和pid綁定步驟，包括：

s211.根據(jù)pid號遍歷遙測遙信數(shù)據(jù)，篩選出對應(yīng)的數(shù)據(jù)分別與pid號進(jìn)行綁定，對篩選后的數(shù)據(jù)按變電站名字進(jìn)行重新排序和組合，形成分站遙測遙信數(shù)組；

s212.從遙測遙信數(shù)據(jù)中篩選出主網(wǎng)接線圖上電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因素的數(shù)值，形成主網(wǎng)接線圖數(shù)組；

s22.對匹配參數(shù)的數(shù)組形成和pid綁定步驟，包括：

s221.根據(jù)pid號綁定對應(yīng)的測點(diǎn)點(diǎn)名，形成測點(diǎn)點(diǎn)名數(shù)組；

s222.獲取各測點(diǎn)設(shè)置的電壓越界報警上下限，與對應(yīng)的pid號進(jìn)行綁定，形成報警條件數(shù)組；

s223.獲取分站遙測遙信數(shù)組數(shù)據(jù)，根據(jù)報警條件數(shù)組進(jìn)行判斷電壓是否越界，將判斷結(jié)果保存形成運(yùn)行狀態(tài)數(shù)組；

s224.獲取分站遙測遙信數(shù)組數(shù)據(jù)，以及點(diǎn)名數(shù)組數(shù)據(jù)，根據(jù)點(diǎn)名中關(guān)鍵字判斷遙信類型，將判斷結(jié)果保存形成類型數(shù)組；

s23.對全網(wǎng)和分站功率的數(shù)組形成和pid綁定步驟，包括：

s231.獲取分站遙測遙信數(shù)組數(shù)據(jù)，篩選出全網(wǎng)功率計算的遙測值，根據(jù)功率流動方向判斷計算值的正負(fù)，將判斷結(jié)果累加得到全網(wǎng)功率，保存形成全網(wǎng)功率數(shù)組；

s232.獲取分站遙測遙信數(shù)組數(shù)據(jù)，篩選出對應(yīng)每個變電站功率計算的遙測值，計算分站功率，保存形成分站功率數(shù)組。

作為一種優(yōu)選方案，所述步驟s3的具體過程包括：

s31.為各數(shù)組分別建立供其他電網(wǎng)調(diào)度模塊訪問的接口；

s32.設(shè)置刷新時間，定時刷新傳入服務(wù)單元的各類數(shù)組；

s33.將傳入的數(shù)組對應(yīng)匹配到各接口上。

作為一種優(yōu)選方案，在步驟s4中還包括對用戶修改的處理步驟，包括：

s41.網(wǎng)頁單元根據(jù)用戶對數(shù)據(jù)編輯的信息，將編輯后的各數(shù)組數(shù)據(jù)保存為xml文件，發(fā)送給后臺處理單元；用戶編輯數(shù)據(jù)保存后，由生成單元生成資源文件，資源文件以xml文檔進(jìn)行保存，以后修改數(shù)據(jù)則更新xml文件，保證實時數(shù)據(jù)庫的可移植性。

s42.后臺處理單元從xml文件中選出可供用戶修改的數(shù)組數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)對后臺處理單元中保存的數(shù)組進(jìn)行同步更新。

因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：采用實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將數(shù)據(jù)庫虛擬化，將數(shù)據(jù)形成統(tǒng)一的公用數(shù)組，作為服務(wù)提供訪問接口，通過調(diào)用服務(wù)達(dá)到訪問數(shù)據(jù)庫的目的，避免了商用數(shù)據(jù)庫的繁雜安裝、維護(hù)和交互。也具有成本更低、可靠性更強(qiáng)、實時性更強(qiáng)、更易于擴(kuò)展的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)框示圖。

1-用戶單元2-后臺處理單元3-服務(wù)單元4-前置單元11-交互單元12-生成單元13-讀取單元14-數(shù)據(jù)寫入單元15-刷新單元16-網(wǎng)頁單元31-公用數(shù)據(jù)接口單元。

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實施例：

本實施例一種基于soa構(gòu)架電力調(diào)度系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如圖1所示，包括基于soa構(gòu)架的設(shè)置在云服務(wù)器上的前置單元4、用戶單元1、后臺處理單元2、服務(wù)單元3，用戶單元、服務(wù)單元、前置單元分別與后臺處理單元相連；

前置單元，獲取各測點(diǎn)的遙測遙信數(shù)據(jù)，發(fā)送給后臺處理單元；

用戶單元，用于向分站實時顯示系統(tǒng)內(nèi)各測點(diǎn)的遙測遙信數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶對數(shù)據(jù)的編輯形成文件，通過后臺處理單元處理后更新顯示數(shù)據(jù)；

后臺處理單元，接收前置單元和用戶單元的信息，將各測點(diǎn)數(shù)據(jù)分組形成不同的公用數(shù)組，作為服務(wù)供其他調(diào)度模塊訪問，并將測點(diǎn)pid與各項數(shù)據(jù)進(jìn)行綁定，根據(jù)pid信息獲取對應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)單元；

服務(wù)單元，包括與后臺處理單元連接的公用數(shù)據(jù)接口單元31，將公用數(shù)組作為服務(wù)提供訪問接口，通過后臺處理單元將用戶單元中需要提供的數(shù)據(jù)發(fā)送給其他調(diào)度模塊。

用戶單元包括提供用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯的交互單元11、將編輯數(shù)據(jù)保存生成資源文件的生成單元12、自動讀取資源文件發(fā)送給后臺處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)同步的讀取單元13、通過后臺處理單元獲取測點(diǎn)數(shù)據(jù)并寫入網(wǎng)頁的數(shù)據(jù)寫入單元14、定時將當(dāng)前獲取的數(shù)據(jù)更新至網(wǎng)頁的刷新單元115、將數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示并供分站訪問的網(wǎng)頁單元16、對數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷并進(jìn)行報警的報警單元17。互動單元與生成單元相連，生成單元與后臺處理單元相連，后臺處理單元與數(shù)據(jù)寫入單元相連，數(shù)據(jù)寫入單元與刷新單元相連，刷新單元與網(wǎng)頁單元相連，網(wǎng)頁單元與報警單元相連。各分站通過網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)頁單元相連，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問。用戶單元、后臺處理單元、服務(wù)單元可布置在不同的云服務(wù)器上，各自之間通過網(wǎng)絡(luò)相連接。

一種基于soa構(gòu)架電力調(diào)度系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)方法，包括以下步驟：

s1.后臺處理單元通過前置單元獲得各測點(diǎn)的遙測遙信實時數(shù)據(jù)和pid號并存儲；

s2.從遙測遙信實時數(shù)據(jù)中分類篩選出各組數(shù)據(jù)，分別建立數(shù)組，將pid號與各數(shù)組中對應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行綁定；

s3.將各數(shù)組傳入服務(wù)單元，為每個數(shù)組分別建立接口，數(shù)組分別傳入到對應(yīng)接口上；

s4.同時將各數(shù)組傳給客戶單元，在網(wǎng)頁單元上將數(shù)據(jù)實時顯示。

步驟s2形成數(shù)組并綁定pid號的具體過程包括：

s21.對遙測遙信數(shù)據(jù)的數(shù)組形成和pid綁定步驟，包括：

s211.根據(jù)pid號遍歷遙測遙信數(shù)據(jù)，篩選出對應(yīng)的數(shù)據(jù)分別與pid號進(jìn)行綁定，對篩選后的數(shù)據(jù)按變電站名字進(jìn)行重新排序和組合，形成分站遙測遙信數(shù)組；

s212.從遙測遙信數(shù)據(jù)中篩選出主網(wǎng)接線圖上電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因素的數(shù)值，形成主網(wǎng)接線圖數(shù)組；

s22.對匹配參數(shù)的數(shù)組形成和pid綁定步驟，包括：

s221.根據(jù)pid號綁定對應(yīng)的測點(diǎn)點(diǎn)名，形成測點(diǎn)點(diǎn)名數(shù)組；

s222.獲取各測點(diǎn)設(shè)置的電壓越界報警上下限，與對應(yīng)的pid號進(jìn)行綁定，形成報警條件數(shù)組；

s223.獲取分站遙測遙信數(shù)組數(shù)據(jù)，根據(jù)報警條件數(shù)組進(jìn)行判斷電壓是否越界，將判斷結(jié)果保存形成運(yùn)行狀態(tài)數(shù)組；

s224.獲取分站遙測遙信數(shù)組數(shù)據(jù)，以及點(diǎn)名數(shù)組數(shù)據(jù)，根據(jù)點(diǎn)名中關(guān)鍵字判斷遙信類型，將判斷結(jié)果保存形成類型數(shù)組；

s23.對全網(wǎng)和分站功率的數(shù)組形成和pid綁定步驟，包括：

s231.獲取分站遙測遙信數(shù)組數(shù)據(jù)，篩選出全網(wǎng)功率計算的遙測值，根據(jù)功率流動方向判斷計算值的正負(fù)，將判斷結(jié)果累加得到全網(wǎng)功率，保存形成全網(wǎng)功率數(shù)組；

s232.獲取分站遙測遙信數(shù)組數(shù)據(jù)，篩選出對應(yīng)每個變電站功率計算的遙測值，計算分站功率，保存形成分站功率數(shù)組。

步驟s3的具體過程包括：

s31.為各數(shù)組分別建立供其他電網(wǎng)調(diào)度模塊訪問的接口；

s32.設(shè)置刷新時間，定時刷新傳入服務(wù)單元的各類數(shù)組；

s33.將傳入的數(shù)組對應(yīng)匹配到各接口上。

在步驟s4中還包括對用戶修改的處理步驟，包括：

s41.網(wǎng)頁單元根據(jù)用戶對數(shù)據(jù)編輯的信息，將編輯后的各數(shù)組數(shù)據(jù)保存為xml文件，發(fā)送給后臺處理單元；

s42.后臺處理單元從xml文件中選出可供用戶修改的數(shù)組數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)對后臺處理單元中保存的數(shù)組進(jìn)行同步更新。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了用戶單元、后臺處理單元、服務(wù)單元、前置單元等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。