CN102932399A - 电网调度云灾备系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电网调度云灾备系统，包括：虚拟资源池、虚拟管理层和灾备服务单元；所述虚拟资源池和所述虚拟管理层间通过网络进行数据交互；所述虚拟管理层和所述灾备服务单元间通过灾备服务总线进行通信。本发明提供的电网调度云灾备系统，设计合理，避免了过多冗余和系统资源浪费，而且备用容量充足，在发生大的故障时能够满足系统备用的要求。

Description

电网调度云灾备系统
技术领域
本发明属于电力自动化技术领域，具体涉及一种电网调度云灾备系统。
背景技术
随着计算机技术、通信技术、数据库技术等IT技术的进步，尤其是云计算技术的飞速发展，为新型的基于服务器虚拟化技术的云灾备系统建设提供了条件。依托全网分布建立的灾备中心，通过构建面向服务的灾备平台，实现基于底层网络、计算、存储等分布式资源的虚拟化云计算服务，按需为电力调度中心用户提供网络化的灾备服务，并通过自身保护机制进一步保证用户灾备数据的可用性和安全性。
调度/集控互备系统的现有设计方案如图1所示，两套系统的硬件配置满足独立运行的技术要求。正常情况下，两套系统相互独立运行，各司其职。但当一套系统发生故障后，令一套系统能完全接替其相应的功能，实现互为备用。
如图1所示，调度系统和集控系统采集同一数据网中的数据，具有平级的关系，另外还可以实现上下级调度/集控系统的分层互备方案设计，如图2所示，上层为上级SCADA/EMS调度系统，下级为管辖区域内的集控系统。当任一集控系统故障时，调度系统能够快速接管集控系统的功能，实现对集控系统的完全备用；当调度系统故障时，各集控系统分别承担其管辖范围内厂站的SCADA功能，对调度系统起到部分备用的作用，几套集控系统一起实现对调度系统的完全备用功能。
灾难事件的发生对电网调度系统造成损害，使得电网监控和调度中断、电网运行失去控制，对所属区域电网造成极大的影响。智能电网的提出对国家电网可靠性与容灾能力提出了新的要求，迫切需要建立电网调度自动化灾备系统，以提高电网运行的防灾能力。
目前电网中灾备系统建设方案较多，并没有一个统一的评价标准，许多灾备系统设计并不合理，存在过多冗余和系统资源浪费，或者备用容量不够，在发生大的故障时达不到系统备用的要求。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明提供了一种电网调度云灾备系统，设计合理，避免了过多冗余和系统资源浪费，而且备用容量充足，在发生大的故障时能够满足系统备用的要求。
为实现上述目的，本发明提供一种电网调度云灾备系统，所述系统包括：虚拟资源池、虚拟管理层和灾备服务单元；所述虚拟资源池和所述虚拟管理层间通过网络进行数据交互；所述虚拟管理层和所述灾备服务单元间通过灾备服务总线进行通信。
本发明提供的优选技术方案中，所述虚拟资源池，包括：分别向所述虚拟管理层传输数据的计算资源单元、存储资源单元和网络资源单元。
本发明提供的第二优选技术方案中，所述虚拟资源池对分散的计算、存储和网络物理资源进行抽象，实现对云计算平台异构物理资源的统一调度和利用。
本发明提供的第三优选技术方案中，所述虚拟管理层，包括：分别向所述灾备服务单元传输数据的存储虚拟化单元、计算虚拟化单元、网络虚拟化单元、系统虚拟化单元和应用虚拟化单元；所述存储虚拟化单元、所述计算虚拟化单元、所述网络虚拟化单元、所述系统虚拟化单元和所述应用虚拟化单元分别包括电力系统计算机与通信基础设施层的物理存储设备的虚拟化数据。
本发明提供的第四优选技术方案中，所述虚拟管理层，通过对电力系统计算机与通信基础设施层的物理存储设备虚拟化数据的管理，构成供上层灾备服务单元统一调配的资源；通过对异构存储设备虚拟化数据的统一管理，取得对存储空间的控制权。
本发明提供的第五优选技术方案中，所述灾备服务单元包括：依次间通过所述灾备服务总线进行通信的灾难基础模块、灾难基础服务模块、灾难支撑应用层和灾难应用服务模块。
本发明提供的第六优选技术方案中，所述灾难基础模块，包括凝思操作系统和VMware组件。
本发明提供的第七优选技术方案中，所述灾难基础服务模块，基于云计算平台的服务管理软件，包括服务管理组件、运维管理组件、服务接口组件和通讯服务组件；所述灾难基础服务模块，负责服务的注册、发布以及事件订阅发布。
本发明提供的第八优选技术方案中，所述灾难支撑应用层，为电网运行监控和网络分析提供支撑，包括：一体化模型维护组件、人机交互组件、统一数据管理组件和统一计算环境组件。
本发明提供的第九优选技术方案中，所述灾难应用服务模块，为系统的用户提供网络分析，包括：网络分析组件、统一模型服务组件和统一数据服务组件。
本发明提供的第十优选技术方案中，所述灾备服务总线，采用ZeroMQ总线，负责全局服务注册、发布、管理及基于服务的数据同步，实现服务的异构整合和跨域访问功能。
与现有技术比，本发明提供的一种电网调度云灾备系统，针对电网系统中存在的各种备用方案进行优化，结合云计算和虚拟化技术，实现对云计算平台异构物理资源的统一调度和高效利用，实现电网运行监控等应用物理部署的透明化；而且，通过对异构存储设备的统一管理，取得了对存储空间(物理和逻辑)的控制权；还实现了电网运行监控及网络分析应用之间高效的信息传递和服务交互；再者，实现了服务的异构整合和跨域访问，支持高吞吐量、高并发和跨域消息传递，实现实时数据采集、电网运行监控、网络分析等应用的高效访问，支持基于调度数据网络服务和消息访问。
附图说明
图1为现有技术调度/集控互备系统设计方案。
图2为现有技术调度/集控互备系统扩展设计方案。
图3为电网调度云灾备系统的概括示意图。
图4为电网调度云灾备系统的实施例示意图。
具体实施方式
如图3、4所示，一种电网调度云灾备系统，其特征在于，所述系统包括：虚拟资源池、虚拟管理层和灾备服务单元；所述虚拟资源池和所述虚拟管理层间通过网络进行数据交互；所述虚拟管理层和所述灾备服务单元间通过灾备服务总线进行通信。
所述虚拟资源池，包括：分别向所述虚拟管理层传输数据的计算资源单元、存储资源单元和网络资源单元。所述虚拟资源池对分散的计算、存储和网络物理资源进行抽象，实现对云计算平台异构物理资源的统一调度和利用。
所述虚拟管理层，包括：分别向所述灾备服务单元传输数据的存储虚拟化单元、计算虚拟化单元、网络虚拟化单元、系统虚拟化单元和应用虚拟化单元；所述存储虚拟化单元、所述计算虚拟化单元、所述网络虚拟化单元、所述系统虚拟化单元和所述应用虚拟化单元分别包括电力系统计算机与通信基础设施层的物理存储设备的虚拟化数据。所述虚拟管理层，通过对电力系统计算机与通信基础设施层的物理存储设备虚拟化数据的管理，构成供上层灾备服务单元统一调配的资源；通过对异构存储设备虚拟化数据的统一管理，取得对存储空间的控制权。
所述灾备服务单元包括：依次间通过所述灾备服务总线进行通信的灾难基础模块、灾难基础服务模块、灾难支撑应用层和灾难应用服务模块。
所述灾难基础模块，包括凝思操作系统和VMware组件。所述灾难基础服务模块，基于云计算平台的服务管理软件，包括服务管理组件、运维管理组件、服务接口组件和通讯服务组件；所述灾难基础服务模块，负责服务的注册、发布以及事件订阅发布。所述灾难支撑应用层，为电网运行监控和网络分析提供支撑，包括：一体化模型维护组件、人机交互组件、统一数据管理组件和统一计算环境组件。所述灾难应用服务模块，为系统的用户提供网络分析，包括：网络分析组件、统一模型服务组件和统一数据服务组件。
所述灾备服务总线，采用ZeroMQ总线，负责全局服务注册、发布、管理及基于服务的数据同步，实现服务的异构整合和跨域访问功能。
基于电力系统调度/集控互备建设的要求，通过在云平台的基础上建立灾备系统，提升灾备的效果。如图4所示，云计算平台由虚拟资源池、虚拟管理层、灾备基础服务、灾备支撑应用、灾备应用服务、灾备服务总线等组成，为整个系统提供数据服务和计算服务。
云平台主要采用了服务器虚拟化技术，实现了执行环境与物理环境的隔离，提高服务器资源的利用率。
目前电网中灾备系统建设方案较多，并没有一个统一的评价标准，许多灾备系统设计并不合理，存在过多冗余和系统资源浪费，或者备用容量不够，在发生大的故障时达不到系统备用的要求，针对这一问题，本专利对各备用系统方案进行优化，最后结合云平台技术，云灾备系统设计避免了以上不足。
(1)虚拟资源池
虚拟资源池建立在大量计算机、存储设备和网络设备构成的云计算硬件平台上，对分散的计算、存储等物理资源进行抽象，实现对云计算平台异构物理资源的统一调度和高效利用，实现电网运行监控等应用物理部署的透明化。
(2)虚拟管理层
虚拟管理层通过对电力系统计算机与通信基础设施层的物理存储设备虚拟化管理，构成供上层灾备服务统一调配的资源。通过对异构存储设备的统一管理，取得对存储空间(物理和逻辑)的控制权，是上层电力调度系统灾备服务的关键。
(3)灾备服务
灾备服务主要包括电力调度系统备用所需要的基础软件、基础服务、支撑应用、应用服务与提供互备服务的服务总线。
基础软件包括操作系统软件凝思操作系统，虚拟化软件VMware。
基础服务层是基于云计算平台的服务管理软件，包括服务管理、运维管理、服务接口和通讯服务等，负责服务的注册、发布以及事件订阅发布，实现电网运行监控及网络分析应用之间高效的信息传递和服务交互。
应用支撑层结合电网运行监控和网络分析等应用需求提供支撑，包括一体化模型维护、人机交互、统一数据管理和统一计算环境。
应用服务层包括网络分析、统一模型服务、统一数据服务等具体调度业务，为系统的用户提供网络分析等应用功能。
服务总线负责全局服务注册、发布、管理及基于服务的数据同步等功能，实现服务的异构整合和跨域访问，支持高吞吐量、高并发和跨域消息传递，实现实时数据采集、电网运行监控、网络分析等应用的高效访问，支持基于调度数据网络服务和消息访问。云备用中心采用支持跨域访问的服务总线ZeroMQ。
需要声明的是，本发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。

Claims (11)

1.一种电网调度云灾备系统，其特征在于，所述系统包括：虚拟资源池、虚拟管理层和灾备服务单元；所述虚拟资源池和所述虚拟管理层间通过网络进行数据交互；所述虚拟管理层和所述灾备服务单元间通过灾备服务总线进行通信。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述虚拟资源池，包括：分别向所述虚拟管理层传输数据的计算资源单元、存储资源单元和网络资源单元。
3.根据权利要求1或者2所述的系统，其特征在于，所述虚拟资源池对分散的计算、存储和网络物理资源进行抽象，实现对云计算平台异构物理资源的统一调度和利用。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述虚拟管理层，包括：分别向所述灾备服务单元传输数据的存储虚拟化单元、计算虚拟化单元、网络虚拟化单元、系统虚拟化单元和应用虚拟化单元；所述存储虚拟化单元、所述计算虚拟化单元、所述网络虚拟化单元、所述系统虚拟化单元和所述应用虚拟化单元分别包括电力系统计算机与通信基础设施层的物理存储设备的虚拟化数据。
5.根据权利要求1或者4所述的系统，其特征在于，所述虚拟管理层，通过对电力系统计算机与通信基础设施层的物理存储设备虚拟化数据的管理，构成供上层灾备服务单元统一调配的资源；通过对异构存储设备虚拟化数据的统一管理，取得对存储空间的控制权。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述灾备服务单元包括：依次间通过所述灾备服务总线进行通信的灾难基础模块、灾难基础服务模块、灾难支撑应用层和灾难应用服务模块。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述灾难基础模块，包括凝思操作系统和VMware组件。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述灾难基础服务模块，基于云计算平台的服务管理软件，包括服务管理组件、运维管理组件、服务接口组件和通讯服务组件；所述灾难基础服务模块，负责服务的注册、发布以及事件订阅发布。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述灾难支撑应用层，为电网运行监控和网络分析提供支撑，包括：一体化模型维护组件、人机交互组件、统一数据管理组件和统一计算环境组件。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述灾难应用服务模块，为系统的用户提供网络分析，包括：网络分析组件、统一模型服务组件和统一数据服务组件。
11.根据权利要求2或者6所述的系统，其特征在于，所述灾备服务总线，采用ZeroMQ总线，负责全局服务注册、发布、管理及基于服务的数据同步，实现服务的异构整合和跨域访问功能。
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