CN107612960B - 电网调度中一体化控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电网调度中一体化控制系统，与现有技术相比，本发明主要通过三个层面实现主备系统一体化，通过双活存储实现资源层一体化，提供双活访问、数据零丢失、共享存储，对各种磁盘阵列的统一接管，将数据中心里不同类型的磁盘阵列资源池化；网络层通过裸光纤采用波分互联链路执行主备调高性能、高可靠数据通信；通过数据库实现计算机层一体化，通过数据库模块实现高可用、负载均衡及迁移调度等功能，保证两个站点间数据实时同步，系统运行过程中业务的完整性。

Description

电网调度中一体化控制系统

技术领域

本实用新型涉及电网调度中软硬件管理领域，特别是涉及电网调度中一体化控制系统。

背景技术

现目前对电网调度控制系统的运用还没有达到一体化平台的应用，还不能够满足统一智能电网对调度运行、控制要求等多项技术的操作运行，不能达到系统一体化运用、管理，无论是主调或备调的单个设备出现故障，还是整个主调或备调的设备出现故障，都会影响调度控制系统的正常运行，不能为电力调度提供足够的保障。

实用新型内容

针对上述现有技术中的不足之处，本发明旨在提供一种电网调度中一体化控制系统，其按照国调中心的要求，系统主要通过三个层面实现主备一体化，即资源池一体化，计算机平面一体化、管理层一体化，达到站点之间的高性能、高可靠性数据通信，提供双活访问、数据零丢失、共享存储等功能。

为实现上述目的，本发明的技术方案：电网调度中一体化控制系统，其特征在于，包括搭建于电网调度中主备调站点上的：

资源池层，用于主备调站点分裂后可双活并可独立访问，提供共享访问数据并实时同步存储数据，主要具有：

存储模块，设置有可被主备调站点并发访问的存储虚拟卷，及可实现实时同步的镜像卷；

网络模块，用于主备调站点间数据通信，实现数据实时同步，并实时监控主备调站点的工作状态。

数据库层，用于对所述资源池层数据进行调用、修改及备份，其中主要包括：

双活独立运行数据库，针对数据库建立不同数据虚拟卷，用于当所述存储模块发生分裂，致使主备调站点间存储平台发生“脑裂”后，主备调站点数据可各自独立运行；

双活读策略数据库，用于当任一所述存储模块出现故障时，能选取正常的存储模块响应主备调主机，并对故障期间的数据变化进行记录；

双活存储虚拟数据库，用于对所述存储虚拟卷进行共享访问并读写，同时通过所述网络模块实现数据实时同步，对各磁盘阵列同一接管，将数据中心资源池化，整合优化存储资源；

跨数据中心虚拟机，通过访问所述镜像卷实现数据实时迁移，使主备调资源持续自动化，用于实现数据完整，保证业务不中断。

管理层，设置有多个管理模式，用于系统在不同环境下都能对资源池的数据进行正常读写且原数据不受影响，主要具有：

运行管理模块，将主备调站点设置为同一个domain，消息总线与服务总线互通，应用主机可分布于多个站点，用于管理主备调站点运行方式；

同步管理模块，用于当系统出现故障或主机更改时，数据能实时同步；

跨网段管理模块，将主备调站点服务器设置为不同网段，设置广域分布式消息总线及多网段协同资源定位机制，用于减少网络带宽占用及实现快速定位；

跨网段应用管理模块，在不同网段之间设置应用转发服务，用于实现不同网段之间的信号互达。

所述存储虚拟卷，包括设于所述存储模块内的存储虚拟卷一、存储虚拟卷二，所述存储虚拟卷一用于记录主调站点数据，所述存储虚拟卷二用于记录备调站点数据，且存储虚拟卷通过所述镜像卷实现主备调站点之间的数据同步。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明电网调度中一体化控制系统，通过基于裸光纤形式的网络通道实现主备调站点之间的高性能、高可靠数据通信，实现网络层一体化，通过双活存储平台实现资源存储层一体化，提供双活访问、数据零丢失、共享存储，对各种磁盘阵列的统一接管，将数据中心里不同类型的磁盘阵列资源池化，实现存储资源的整合和优化，通过虚拟化数据库实现计算平面一体化，实现数据中心高可用、负载均衡、迁移调度等功能。

附图说明

图1是本发明电网调度中一体化控制系统的结构示意图。

附图中1-存储模块；2-网络模块；3-存储虚拟卷；4-镜像卷；5-双活独立运行数据库；6-双活读策略数据库；7-双活存储虚拟数据库；8-跨数据中心虚拟机；10-数据虚拟卷；11-资源池层；12-数据库层；13-管理层；15-运行管理模块；16-同步管理模块；17-跨网段管理模块；18-跨网段应用管理模块；20-路径优选数据库。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本发明。

如图所示，本发明电网调度中一体化控制系统，包括搭建于电网调度中主备调站点上的：

资源池层11，用于主备调站点分裂后可双活并可独立访问，提供共享访问数据并实时同步存储数据，主要具有：

存储模块1，设置有可被主备调站点并发访问的存储虚拟卷3，及可实现实时同步的镜像卷4；

网络模块2，用于主备调站点间数据通信，实现数据实时同步，并实时监控主备调站点的工作状态。

数据库层12，用于对所述资源池层数据进行调用、修改及备份，其中主要包括：

双活独立运行数据库5，针对数据库建立不同数据虚拟卷10，用于当所述存储模块1发生分裂，致使主备调站点间存储平台发生“脑裂”后，主备调站点数据可各自独立运行；

双活读策略数据库6，用于当任一所述存储模块1出现故障时，存储虚拟卷3选取正常的存储模块1响应主备调主机，并采用差异位图对故障期间的数据变化进行记录；

双活存储虚拟数据库7，用于对所述存储虚拟卷3进行共享访问并读写，同时通过所述网络模块2实现数据实时同步，对各磁盘阵列同一接管，将数据中心资源池化，整合优化存储资源；

跨数据中心虚拟机8，通过访问所述镜像卷4实现数据实时迁移，使主备调资源持续自动化，用于实现数据完整，保证业务不中断。

管理层13，设置有多个管理模式，用于系统在不同环境下都能对资源池的数据进行正常读写且原数据不受影响，主要具有：

运行管理模块15，将主备调站点设置为同一个domain，消息总线与服务总线互通，应用主机可分布于多个站点，用于管理主备调站点运行方式；

同步管理模块16，用于当系统出现故障或主机更改时，数据能实时同步；

跨网段管理模块17，将主备调站点服务器设置为不同网段，设置广域分布式消息总线及多网段协同资源定位机制，用于减少网络带宽占用及实现快速定位；

跨网段应用管理模块18，在不同网段之间设置应用转发服务，用于实现不同网段之间的信号互达。

所述存储虚拟卷3，包括设于所述存储模块1内的存储虚拟卷一、存储虚拟卷二，所述存储虚拟卷一用于记录主调站点数据，所述存储虚拟卷二用于记录备调站点数据，且存储虚拟卷通过所述镜像卷实现主备调站点之间的数据同步。

所述数据库层12主要还包括：路径优选数据库20，用于调用数据时优先选择本数据中心存储节点下的路径，且每个数据中心数据库VM设置于不同物理机上，使VM只需在中心切换而不需跨站点迁移，避免跨数据中心进行I/O处理而带来的时延。

所述网络模块2，各站点之间采用波分互联，每个数据中心设置一台DWDM设备，波分至少使用一对光纤互联，FC网络和IP网络都连接至波分设备，复用波分网络；在同区域不同数据中心之间采用不同网段，隔离广播域，但几个网段的VLAN通过三层连通，使主调虚拟机迁移到备调时也能访问主调前置机。

所述运行管理模块15，主要包括主备调正常运行、主备解列及主调故障三种运行管理模式，其中：

主备调的应用服务设置为一主多备方式，工作站访问相同的应用主机，当主备调正常运行时，工作站始终可以读取相同的数据，而不需要处理数据同步；

当主备调解列，出现“脑裂”时，所述网络模块将对故障发生位置定位，并判断链路状态变化情况，将系统管理模式转换为两套独立的系统运行；

具体的，在网络模块对通信链路状态监视的基础上，通过跟踪广域网络链路状态变化，判断和主系统的连通状态是解列还是并列，该状态的变化将触发相应的网络解并列管理策略，使系统更准确的分为两套独立系统运行；

当主调故障，系统自动将主机转为备调，并通过所述镜像卷将数据实时迁移至备调，保证系统正常运行，数据零丢失。

所述同步管理模块16，主要包括电网图模数据同步、实时数据同步及历史数据同步，用于在主备调解列、恢复及主调故障过程中数据能够完整的保存并更新运行，其中：

所述电网图模数据同步，在主备调解列后，主调可进行正常的图模维护，但不会同步至备调，使备调系统处于1+N状态，不会产生图模维护的增量数据，在主备恢复至一体后，主备调通过镜像卷将数据同步；

所述实时数据同步主要包括实时采集的变化数据、人工操作数据及实时库变化数据；

具体的，当主备调站点解列后，主调和备调各自采集实时变化，不需进行同步，人工操作数据由各应用读取主备调标识，只主调可进行人工操作，并将人工操作数据缓存，当解列恢复后，数据同步至备调；

所述历史数据同步，当主备调解列为两套系统后，设置为仅主调的采样服务正常进行；当主调故障时，设置备调为主用，备调正常存储数据和查询历史数据，当主备调恢复至一体后，堆积的历史数据将自动同步至主备调。

所述跨网段应用管理模块18，设置为应用状态转发和应用转发程序自身故障两种功能，并设置有两种工作模式：

主备调应用没有交叉，即某个应用的主机和备机全部在主调或全部在备调，则将应用程序按照配置转发；

主备调应用有交叉，即某个应用的主机在主调，同时备机在备调，则将应用程序按照配置转发后并完整配置每个节点的物理位置。

所述FC网络为FC互联网络，每个中心的DWDM至少提供两个端口连接至FC交换机，GE端口设置为宽带4Gbps及以上；

所述IP网络为IP互联网络，每个中心的DWDM为每个区的网络提供至少两个端口，GE端口设置为宽带4Gbps及以上。

所述VLAN主要包括业务VLAN、虚拟化管理平台VLAN、数据库心跳VLAN、仲裁VLAN等，所有区域的虚拟化管理平台VLAN二层或三层连通，实现一体化管理。

所述控制系统设置有前置通道互备模块，用于优先选择设置有下行控制权限系统的通道数据进行发送，不具有下行控制权限的系统将作为备用数据源，并设置有一键切换模式，用于当主系统故障时，可将下行控制权限从主系统切换至备系统。

此发明主要通过三个层面实现主备系统一体化，通过双活存储实现资源层一体化，提供双活访问、数据零丢失、共享存储，对各种磁盘阵列的统一接管，将数据中心里不同类型的磁盘阵列资源池化；网络层通过裸光纤链路执行主备调高性能、高可靠数据通信；通过虚拟化数据库实现计算机层一体化，通过数据库模块实现高可用、负载均衡及迁移调度等功能，保证两个站点间数据实时同步，实现主备调数据库各自独立运行。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.电网调度中一体化控制系统，其特征在于，包括搭建于电网调度中主备调站点上的：

资源池层(11)，用于主备调站点分裂后可双活并可独立访问，提供共享访问数据并实时同步存储数据，主要具有：

存储模块(1)，设置有可被主备调站点并发访问的存储虚拟卷(3)，及可实现实时同步的镜像卷(4)；

网络模块(2)，用于主备调站点间数据通信，实现数据实时同步，并实时监控主备调站点的工作状态；

数据库层(12)，用于对所述资源池层(11)数据进行调用、修改及备份，其中主要包括：

双活独立运行数据库(5)，针对数据库建立不同数据虚拟卷(10)，用于当所述存储模块(1)发生分裂，致使主备调站点间存储平台发生“脑裂”后，主备调站点数据可各自独立运行；

双活读策略数据库(6)，用于当任一所述存储模块(1)出现故障时，能选取正常的存储模块(1)响应主备调主机，并对故障期间的数据变化进行记录；

双活存储虚拟数据库(7)，用于对所述存储虚拟卷(3)进行共享访问并读写，同时通过所述网络模块(2)实现数据实时同步，对各磁盘阵列同一接管，将数据中心资源池化，对存储资源进行整合优化；

跨数据中心虚拟机(8)，通过访问所述镜像卷(4)实现数据实时迁移，使主备调资源持续自动化，用于实现数据完整，保证业务不中断；

管理层(13)，设置有多个管理模式，用于系统在不同环境下都能对资源池的数据进行正常读写且原数据不受影响，主要具有：

运行管理模块(15)，将主备调站点设置为同一个domain，消息总线与服务总线互通，应用主机可分布于多个站点，用于管理主备调站点运行方式；

同步管理模块(16)，用于当系统出现故障或主机更改时，数据能实时同步；

跨网段管理模块(17)，将主备调站点服务器设置为不同网段，设置广域分布式消息总线及多网段协同资源定位机制，用于减少网络带宽占用及实现快速定位；

跨网段应用管理模块(18)，在不同网段之间设置应用转发服务，用于实现不同网段之间的信号互达，

所述运行管理模块(15)，主要包括主备调正常运行、主备解列及主调故障三种运行管理模式，其中：

主备调的应用服务设置为一主多备方式，工作站访问相同的应用主机，当主备调正常运行时，工作站始终可以读取相同的数据，而不需要处理数据同步；

当主备调解列，出现“脑裂”时，所述网络模块将对故障发生位置定位，并判断链路状态变化情况，将系统管理模式转换为两套独立的系统运行；

当主调故障，系统自动将主机转为备调，并通过所述镜像卷将数据实时迁移至备调，保证系统正常运行，数据零丢失。

2.如权利要求1所述的电网调度中一体化控制系统，其特征在于，所述存储虚拟卷(3)，包括设于所述存储模块(1)内的存储虚拟卷一、存储虚拟卷二，所述存储虚拟卷一用于记录主调站点数据，所述存储虚拟卷二用于记录备调站点数据，且存储虚拟卷通过所述镜像卷实现主备调站点之间的数据同步。

3.如权利要求1所述的电网调度中一体化控制系统，其特征在于：所述数据库层(12)主要还包括：路径优选数据库(20)，用于调用数据时优先选择本数据中心存储节点下的路径，且每个数据中心数据库VM设置于不同物理机上，使VM只需在中心切换而不需跨站点迁移，避免跨数据中心进行I/O处理而带来的时延。

4.如权利要求1所述的电网调度中一体化控制系统，其特征在于：所述网络模块(2)，各站点之间采用波分互联，每个数据中心设置一台DWDM设备，波分至少使用一对光纤互联，FC网络和IP网络都连接至波分设备，复用波分网络；在同区域不同数据中心之间采用不同网段，隔离广播域，但几个网段的VLAN通过三层连通，使主调虚拟机迁移到备调时也能访问主调前置机。

5.如权利要求1所述的电网调度中一体化控制系统，其特征在于，所述跨网段应用管理模块(18)，设置为应用状态转发和应用转发程序自身故障两种功能，并设置有两种工作模式：

主备调应用没有交叉，则将应用程序按照配置转发；

主备调应用有交叉，则将应用程序按照配置转发后并完整配置每个节点的物理位置。

6.如权利要求4所述的电网调度中一体化控制系统，其特征在于：所述FC网络为FC互联网络，每个中心的DWDM至少提供两个端口连接至FC交换机，GE端口设置为宽带4Gbps及以上；

所述IP网络为IP互联网络，每个中心的DWDM为每个区的网络提供至少两个端口，GE端口设置为宽带4Gbps及以上。

7.如权利要求4所述的电网调度中一体化控制系统，其特征在于：所述VLAN主要包括业务VLAN、虚拟化管理平台VLAN、数据库心跳VLAN、仲裁VLAN等，所有区域的虚拟化管理平台VLAN二层或三层连通，实现一体化管理。

8.如权利要求1所述的电网调度中一体化控制系统，其特征在于：所述控制系统设置有前置通道互备模块，用于优先选择设置有下行控制权限系统的通道数据进行发送，并设置有一键切换模式，用于将下行控制权限从主系统切换至备系统。

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