大电网分布式实时数据库系统的数据管理方法

摘要

本发明公开了一种大电网分布式实时数据库系统及其数据管理方法，系统包括1)广域分布式实时数库存储系统，用于在广域分布式环境下对实时数据进行存储，并通过全局唯一标识对实时数据进行高效索引；2)全局唯一标识解析和服务定位系统，用于解析全局唯一标识，并通过该标识定位实时数据所处的逻辑空间和对应的服务代理；3)子系统内部实时数据访问系统，以广域分布式实时数库存储系统为基础，为子系统内部实时数据网络访问提供服务；4)分布式服务代理，连接全局唯一标识解析和服务定位系统与子系统内部实时数据访问系统，为跨区域、跨系统的实时数据共享和访问提供服务。本发明可实现广域分布式网络环境下海量实时数据共享和管理。

权利要求

1.大电网分布式实时数据库系统的数据管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对广域大规模电网中的模型数据和实时数据进行全局唯一性标识，通过建立的全局唯一标识对模型数据和实时数据进行分布式存储；

2)应用模块在任意子系统内向全系统分布式实时数据库发送任一全局实时数据访问请求,数据访问请求中包含实时数据的全局唯一标识；

3)解析全局唯一标识，定位该数据所处的分布式子系统和相应的服务代理；

4)通过分布式实时数据库服务代理从具体的物理网络获取实时数据的引用；

5)应用模块通过服务代理完成对数据的访问；

6)返回访问状态给使用本分布式实时库系统的能量管理系统应用模块，完成全局数据的共享和管理，在所述步骤1)中,全局唯一标识包括：

区域空间标识:描述该实时数据所处的系统环境；

所属应用标识：描述该实时数据所属的具体应用；

表空间标识:描述数据所处的表域集合；

属性空间标识:表示实时数据所描述的域属性；

记录空间标识:记录空间标识描述实时数据所在表集合中的偏移；

在所述步骤2）中，分布式实时数据库系统通过唯一标识依次进行系统定位、应用定位、表集合定位、属性定位、记录偏移定位访问实时数据，且数据访问请求从任意子系统的任意节点上发出，不受地理位置因素限制；

在所述步骤3）中，分析全局唯一标识，定位并获取相应的服务代理，通过服务代理访问实时数据，进一步包括以下步骤：

31)通过区域空间标识掩码处理全局唯一标识，提取区域空间标识；

32)通过区域空间标识获取对应区域的服务代理；

33)处理全局唯一标识，获取实时数据所属应用；

34)通过服务代理获取实时数据。

2.根据权利要求1所述的大电网分布式实时数据库系统的数据管理方法，其特征在于：在所述步骤3）中，通过区域空间标识获取相应的分布式实时数库服务代理，每个服务代理负责管理对应区域空间内的实时数据。

3.根据权利要求1所述的大电网分布式实时数据库系统的数据管理方法，其特征在于：根据访问标识定位实时数据所在子系统，如果是本地系统，则访问本地实时库，从本地实时库返回所需数据；如果是远方系统，则通过实时库虚拟网络代理定位并连接到远方系统所在实时库，从远方系统实时库返回所需数据。

说明书

大电网分布式实时数据库系统的数据管理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种实时数据管理技术，具体涉及适用于大电网广域网络中实时数据的管理和共享方法及分布式实时数据库系统，属于电力系统控制技术领域。

背景技术

[0002] 实时数据库系统结合了实时系统和数据库系统的优点，是电力调度自动化系统的核心模块，负责存储模型数据和管理海量实时数据，同时为系统内部提供高效的数据访问和管理接口。

[0003] 传统的实时数据库作为系统内部单一基础支撑模块，有很强的内聚性，只能存储、处理系统内部的实时数据，而系统间实时数据共享则非常困难，形成了实时数据孤岛。由于系统的物理异构和地理分布的差异，实现实时数据跨系统全局共享，需要完成实时数据的导出、转换、传输和导入工作，处理流程及其复杂繁琐，随着大电网、特大电网的出现，系统中处理的实时数据量将呈现几何级数的增长，传统实时数据库系统内聚式处理数据、集中式存储数据的模式已经不能适应电网系统广域化，纵深化发展的需求，已经成为大电网全局计算，智能调度的技术瓶颈。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是实现广域分布式网络环境下海量实时数据共享和管理，消除实时数据孤岛，实现电力调度各个子系统间实时数据共享和交互，使得各级调度自动化系统间实时数据共享。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种大电网分布式实时数据库系统，其特征在于，包括：

[0006] 1)广域分布式实时数库存储系统，用于在广域分布式环境下对实时数据进行存储，并通过全局唯一标识对实时数据进行高效索引；

[0007] 2)全局唯一标识解析和服务定位系统，用于解析全局唯一标识，并通过该标识定位实时数据所处的逻辑空间和对应的服务代理；

[0008] 3) 各节点子系统内部实时数据访问系统，以广域分布式实时数库存储系统为基础，为各节点子系统内部实时数据网络访问提供服务；各节点子系统指各个节点的实时库管理系统系统。

[0009] 4)分布式服务代理，连接全局唯一标识解析和服务定位系统和子系统内部实时数据访问系统，为跨区域、跨系统的实时数据共享和访问提供服务。

[0010] 同时，本发明提供一种根据前述的基于全局标识的大电网分布式实时数据库系统的数据管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

[0011] 1)对广域大规模电网中的模型数据和实时数据进行全局唯一性标识，通过建立的全局唯一标识对模型数据和实时数据进行分布式存储；

[0012] 2)应用模块在任意子系统内向本系统分布式实时数据库发送任一全局实时数据访问请求,数据访问请求中包含实时数据的全局唯一标识；

[0013] 3)解析全局唯一标识，定位该数据所处的分布式子系统和相应的服务代理；

[0014] 4)通过分布式实时数据库服务代理从具体的物理网络获取实时数据的引用；

[0015] 5)应用模块通过服务代理完成对数据的访问；

[0016] 6)返回访问状态给使用本分布式实时库系统的能量管理系统(本分布式实时库系统是此能量管理系统的一个模块)应用模块，完成全局数据的共享和管理。

[0017] 本发明提供的一种大电网分布式实时数据库系统及其数据管理方法，对电网系统中的实时数据建立唯一性标识，通过唯一性标识对实时数据进行广域分布式存储；在大系统内的任一节点发出实时数据访问请求，通过快速定位和负载均衡位机制，确定承载实时数据的系统实体和物理节点，其中快速定位机制是指通过指定唯一标识快速确定承载该实时数据的所属子节点系统，负载均衡机制是指，每个子节点系统通常由二台或二台以上服务器节点组成，实时数据管理系统会根据每个服务器节点连接量判断当前访问与哪一台服务器节点建链通信；通过实时数据代理完成对实时数据的访问。通过本发明提供的分布式实时数据管理方法和分布式网络实时数据库，可以解决广域分布式网络环境下海量实时数据共享和管理，消除实时数据孤岛，实现电力调度各个子系统间实时数据共享和交互，使得各级调度自动化系统间实时数据共享成为现实，对大电网的全局计算、特大规模互联电网一体化调度信息共享提供重要的技术支撑。

附图说明

[0018] 图1为本发明的实时数据访问流程图。

具体实施方式

[0019] 结合附图对本发明作进一步说明。图1为本发明的数据流程图。描述了客户端从广域系统内任一子系统发起实时数据访问请求。

[0020] 本发明提供一种大电网分布式实时数据库系统，包括：

[0021] 1.广域分布式实时数据存储系统，用于在广域分布式环境下对实时数据进行存储，并通过全局唯一标识对实时数据进行高性能索引；

[0022] 2.全局唯一标识解析和服务定位系统，用于解析全局唯一标识，并通过唯一标识定位实时数据所处的子系统和对应的服务代理；

[0023] 3.系统内部实时数据访问系统，以广域分布式实时数存储系统为基础，为子系统内部实时数据网络访问提供服务；

[0024] 4.分布式服务代理系统，连接全局唯一标识解析、服务定位系统和系统内部实时数据访问系统，提供多策略负载均衡方法，为跨区域、跨系统的实时数据共享和访问提供服务。

[0025] 本发明所述适用于广域网络的分布式实时数据管理和共享方法，包括如下步骤：

[0026] 1)对广域大规模电网中的模型数据和实时数据进行全局唯一性标识，通过建立的全局唯一标识对模型数据和实时数据进行分布式存储；

[0027] 2)应用模块在任意子系统内向本系统分布式实时数据库发送任一全局实时数据访问请求,数据访问请求中包含实时数据的全局唯一标识；

[0028] 3)解析全局唯一标识，定位该数据所处的分布式子系统和相应的服务代理；

[0029] 4)通过分布式实时数据库服务代理从具体的物理网络获取实时数据的引用；

[0030] 5)应用模块通过服务代理完成对数据的访问；

[0031] 6)返回访问状态给使用本分布式实时库系统的能量管理系统应用模块，完成全局数据的共享和管理。

[0032] 在所述步骤1)中,通过区域类型、所属应用、模型属性、数据类型将所描述的实时数据形成全局唯一标识，通过全局唯一标识对数据进行管理和共享，全局唯一标识包含：

[0033] 区域空间标识:描述该实时数据所处的系统环境，例如一个实时数据是隶属于国调系统还是华北系统；

[0034] 所属应用标识：描述该实时数据所属的具体应用，例如一个实时数据可以属于scada应用，pas应用；

[0035] 表空间标识:描述数据所处的表域集合，例如实时数据存在于母线表还是交流线段表；

[0036] 属性空间标识:表示实时数据所描述的域属性；

[0037] 记录空间标识:记录空间标识描述实时数据所在表集合中的偏移。

[0038] 实时数据在全系统内根据区域空间标识、所属应用标识、表空间标识、属性空间标识，记录空间标识进行分布式存储，唯一的描述一个电力系统实时数据。

[0039] 在所述步骤2）中，数据访问请求包含数据唯一标识，分布式实时数据库系统通过唯一标识依次进行系统定位、应用定位、表集合定位、属性定位、记录偏移定位访问实时数据，且数据访问请求可从任意子系统的任意节点上发出，不受地理位置因素限制。

[0040] 在所述步骤3）中，分析全局唯一标识，定位并获取相应的服务代理，通过服务代理访问实时数据，进一步包括以下步骤：

[0041] 31)通过区域空间标识掩码处理全局唯一标识，提取区域空间标识；

[0042] 32)通过区域空间标识获取对应区域的服务代理；

[0043] 33)处理全局唯一标识，获取实时数据所属应用；

[0044] 34)通过服务代理获取实时数据。

[0045] 在所述步骤3）中，通过区域空间标识获取相应的分布式实时数库服务代理，每个服务代理负责管理对应区域空间内的实时数据。

[0046] 通过返回全局状态编码表示数据管理的情况。

[0047] 本发明首先根据访问标识定位实时数据所在子系统，如果是本地系统，则访问本地实时库，从本地实时库返回所需数据；如果是远方系统，则通过实时库虚拟网络代理定位并连接到远方系统所在实时库，从远方系统实时库返回所需数据。

[0048] 本发明实例提出的大电网分布式实时数据库系统及其数据管理方法主要针对特大规模互联电网一体化调度信息共享和扁平化调度的具体需求，在传统断面实时数据库的基础思想上，引入全局化描述、分布式存储、虚拟化访问等方法，解决了传统实时数据库在多个系统间数据管理、数据共享的难题， 实现了全局实时数据共享，消除了子系统间实时数据孤岛，同时大幅度提高了实时数据的检索速率，为一体化调度信息共享和扁平化调度提供了必要的技术保障。例如，对于典型网调50万遥测数据量，其数据检索速率为50万次/秒。

[0049] 以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。