CN109656933A - 用于配网主站系统的实时库模型在线更新方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于配网主站系统的实时库模型在线更新方法与装置，属于配电网技术领域，建立实时库状态更新列表，用于记录实时库模型在线更新期间所有的实时库状态更新操作；正在运行的实时库为运行态实时库，以该运行态实时库为蓝本建立未来态实时库；未来态实时库进行实时库模型更新；同时，运行态实时库响应实时库状态更新操作；将未来态实时库切换为新的运行态实时库；根据实时库状态更新列表，执行相应的实时库状态更新操作，实现实时库模型的在线更新，本发明解决了在线更新期间对实时库的锁定对配网主站系统的可靠连续运行产生不利影响的问题，对配网主站系统的安全稳定运行具有重要意义。

Description

用于配网主站系统的实时库模型在线更新方法与装置

技术领域

本发明属于配电网技术领域，具体涉及用于配网主站系统的实时库模型在线更新方法与装置。

背景技术

电力系统通常分为主网和配网两大块，主网是指110kV千伏及以上电压等级的电，起输电作用。配网主要是指35kV及以下电压等级的电网，其作用是给各个配电站和用电负荷供电。现有技术中，申请公布号为CN107944661A的中国专利申请提出了一种配电网调控一体化系统，如图1所示，包括商用数据库、主网模型实时库、主网应用集群、配网模型实时库、配网应用集群、基础处理结果实时库和配电网调控一体化分析应用模块。

由于配电网调控一体化系统(即配网主站系统)的特殊性，配网模型实时库的实时库模型有变动时，实时库模型的更新必须在系统处于运行状态完成。目前，配网主站系统的实时库模型在线更新通常采取“接收到请求→锁定实时库→整体重构实时库→取消锁定”或者“接收到请求→锁定实时库→增量更新实时库→取消锁定”的方式。但是由于配网主站系统中模型的复杂性和规模问题，且配网主站系统对实时性要求很高，无论是整体重构实时库还是增量更新实时库，都需要耗费一段不短的时间，这段时间很难通过技术手段缩短到足够短。而在此期间实时库是锁定的，也就是说在此期间处于运行状态的配网主站系统是不可用的。这个时间即使只有几秒钟(10s左右)，对于可靠性要求很高的配网主站系统来说都是不可接受的。而实际运行期间，一般每天都要至少进行几次实时库模型在线更新的操作。因此，设计更合理的实时库模型在线更新方法是非常必要且对配网主站系统的安全稳定运行具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供用于配网主站系统的实时库模型在线更新方法与装置，用于解决在线更新期间对实时库的锁定对配网主站系统的可靠连续运行产生不利影响的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种用于配网主站系统的实时库模型在线更新方法，包括以下步骤：

建立实时库状态更新列表，用于记录实时库模型在线更新期间所有的实时库状态更新操作；正在运行的实时库为运行态实时库，以该运行态实时库为蓝本建立未来态实时库；

未来态实时库进行实时库模型更新；同时，运行态实时库响应实时库状态更新操作；

将未来态实时库切换为新的运行态实时库；根据实时库状态更新列表，执行相应的实时库状态更新操作，实现实时库模型的在线更新。

为解决上述技术问题，本发明还提出一种用于配网主站系统的实时库模型在线更新装置，包括存储器和处理器，以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，处理器与存储器相耦合，处理器执行计算机程序时实现以上实时库模型在线更新方法。

本发明的实时库模型在线更新方法及装置，在无需采取特别措施缩短在线更新所花时间的情况下，成功地解决了配网主站系统实时库模型在线更新耗时过长和用户要求尽量减少模型更新对运行系统影响之间的矛盾，本发明的实时库模型在线更新方法及装置设计合理、安全实用，可以做到实时库模型在线更新不对配网主站系统的连续运行不产生任何不利影响，对配网主站系统的安全稳定运行具有重要意义。

在接收到实时库模型在线更新请求后，建立实时库状态更新列表和未来态实时库，保证根据实时库模型的更新需求进行在线更新。

为保证刚建立的未来态实时库与当前运行态实时库的一致性，在建立未来态实时库时，锁定运行态实时库；未来态实时库建立完成后，解锁运行态实时库，根据实时库状态更新列表的记录，在运行态实时库上执行在未来态实时库建立期间的实时库状态更新操作。

未来态实时库的实时库模型更新完成后，根据实时库状态更新列表，在未来态实时库上执行相应的实时库状态更新操作，执行后清空实时库状态更新列表；在未来态实时库切换为新的运行态实时库时，再执行相应的实时库状态更新操作，以实现实时库状态更新操作的更新。

为避免实现未来态实时库切换时导致执行实时库状态更新操作失败，将未来态实时库切换为新的运行态实时库的过程中，锁定未来态实时库和原来的运行态实时库，在切换完成后，根据实时库状态更新列表，执行相应的实时库状态更新操作。

完成实时库模型的在线更新后，释放实时库状态更新列表，等待下次实时库模型在线更新时记录的实时库状态更新操作。

在接收到实时库模型在线更新请求后，建立一个在线更新任务，完成实时库模型的在线更新后，结束在线更新任务，通过建立更新任务了解实时库模型的在线更新的完成情况。

附图说明

图1是现有技术的配电网调控一体化系统示意图；

图2是本发明的配网主站系统实时库相关设备示意图；

图3是本发明的配网主站系统实时库模型在线更新流程示意图；

图4是本发明的实时库状态迁移过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

实时库模型在线更新方法实施例：

本发明的配网主站系统实时库相关设备如图2所示，配网主站系统在安全I区和安全III区都部署有实时库，两个实时库为各自安全分区(即安全I区和安全III区)的实时库用户如图模工作站、用户工作位、通讯服务器、应用服务器等提供服务。两个实时库通过数据同步程序完成安全分区的更新同步工作，保持两个实时库的两端数据一致性。

基于上述配网主站系统，本发明提出一种用于配网主站系统的实时库模型在线更新方法，步骤如下：

接收到实时库模型在线更新请求后，建立实时库状态更新列表，用于记录在线更新期间所有的实时库状态更新操作；以正在运行的实时库为运行态实时库，锁定该运行态实时库，以该运行态实时库为蓝本建立未来态实时库。

解锁运行态实时库，根据实时库状态更新列表的记录，执行在建立期间的实时库状态更新操作。未来态实时库进行实时库模型更新；同时，运行态实时库响应实时库状态更新操作；锁定运行态实时库和未来态实时库，将未来态实时库切换为当前的运行态实时库(即新的运行态实时库)；根据实时库状态更新列表，执行相应的实时库状态更新操作。然后解除锁定，新的运行态实时库上线；释放实时库状态更新列表、释放原来的运行态实时库。

在实时库模型在线更新期间，实时库将来自其它安全分区的数据同步信息视作正常实时库操作进行处理，将数据同步操作记录到实时库状态更新列表中。同时，如果运行态实时库处于锁定状态，数据同步操作不进行实时库写操作，待运行态实时库解锁后再顺序执行记录在实时库状态更新列表中的数据同步操作；如果运行态实时库不处于锁定状态，数据同步操作直接写入实时库。

具体的，配网主站系统的实时库模型在线更新工作流程如图3所示，依次包括：建立独占式在线更新任务，建立实时库状态更新列表，锁定运行态实时库，建立并初始化未来态实时库，运行态实时库状态更新并解锁，未来态实时库模型更新，根据实时库状态更新列表对未来态实时库状态进行更新，锁定运行态实时库和未来态实时库，未来态实时库切换为新的运行态实时库，替换掉原来的运行态实时库，新的运行态实时库上线，在线更新任务完成。

图3中，独占式在线更新任务的处理过程是：用户通过图形模型编辑工具完成系统模型编辑后，发送实时库模型在线更新请求。在线更新服务程序接收到请求后，查询在线更新任务列表，看其中是否有未完成的在线更新任务。如果有，则拒绝该请求，用户可以等待系统空闲时再次发出请求。如果没有，则接受该请求，并在在线更新任务列表中建立新的在线更新任务，将其标记为未完成。

待本次实时库模型在线更新任务完成，新的运行态实时库完成切换并上线后，系统在在线更新任务列表中将当前在线更新任务的标记改为已完成，结束本次在线更新任务，等待为新的在线更新任务请求提供服务。

上述独占式在线更新任务的管理方式确保了多人同时操作的安全性。

图3中，运行态/未来态实时库锁定和解锁的处理过程是：运行态/未来态实时库的锁定和解锁状态通过对内存中的一个标志的读写来实现。

运行态实时库在建立并初始化未来态实时库期间是锁定的，锁定期间不再对新的状态更新操作进行响应，锁定期间发生的所有状态更新操作记录在实时库状态更新列表中，运行态实时解锁后，在运行态实时库上按照顺序执行实时库状态更新列表中的全部记录，并恢复对新的状态更新操作的响应，以保证运行态实时库状态的正确性。

运行态实时库在未来态实时库开始切换时锁定，不再响应新的状态更新库操作，在未来态实时库切换至新的运行态实时库之后，原来的运行态实时库废弃并销毁。

未来态实时库在实时库切换期间锁定，切换完成后解锁并上线。

锁定运行态实时库并建立和初始化未来态实时库期间，在系统内存中开辟出一片新的区域，锁定状态下的运行态实时库的起始内存地址为P1(或者为一个起始内存地址集合{P1})，新开辟区域的起始内存地址为P2(或者为一个起始内存地址集合{P2})，系统将P1开始的运行态实时库数据复制到P2开始的未来态实时库中。

图3中，实时库状态更新列表的处理过程是：在线更新任务建立、运行态实时库锁定时，系统建立实时库状态更新列表，锁定期间运行态实时库不再对新的实时库操作进行响应。未来态实时库切换完成、新的运行态实时库上线后，实时库状态更新列表释放并销毁。在此期间，所有的状态更新操作按照顺序记录到实时库状态更新列表中。

运行态实时库利用实时库状态更新列表实现其锁定期间未响应的状态更新操作的延时响应，保证解锁时运行态实时库状态的正确性。

未来态实时库对实时库状态更新列表的利用分两个阶段，第一阶段是完成从初始化到实时库切换前状态的更新，更新的结果是切换前未来态实时库和切换前运行态实时库状态一致，更新后清空实时库状态更新列表。

第二个阶段是完成实时库切换期间未响应的实时库操作的延时响应，保证新的运行态实时库上线时状态的正确性。

未来态实时库模型/状态的更新过程是：未来态实时库在完成初始化后，其库结构和状态与在线更新开始时的运行态实时库保存一致。

在线更新任务由一系列的更新同步操作组成，这些操作是数据库记录或字段的增、删、改，可以理解为一系列顺序排列的sql语句。未来态实时库模型更新同步时，在未来态实时库上按顺序逐条执行在线更新任务的更新同步操作。更新完成后，未来态实时库的库结构与在线更新的目标一致。这些更新同步操作，有些涉及到大量的内存操作，因此耗时较多，这个步骤经常是未来态实时库模型在线更新操作中耗时最多的部分。

未来态实时库的模型更新完成后进行状态更新，状态更新后，未来态实时库的状态和切换前运行态实时库状态一致，为实时库切换做好准备。

完成实时库切换后未来态实时库还要完成对切换期间未处理实时库操作的延时响应，完成后其状态和当前系统的目标状态一致，此时未来态实时库作为新的运行态实时库上线运行，本次在线更新任务完成。

在整个在线更新过程中，只有非常短的时间运行态和未来态实时库是处于锁定状态的，而且在解锁时会将新的运行态实时库(即切换前的未来态实时库)的实时库状态更新到系统最新状态。因此，对于用户使用没有影响，对配网主站系统的连续运行没有影响。

实时库状态迁移过程如图4所示，刚开始时，当前实时库为P1所指向的运行态实时库，在线更新开始后系统以运行态实时库为蓝本复制到一片新的内存区域中，P2指向这片新的区域，将其作为未来态实时库。在线更新期间，系统先完成未来态实时库的模型更新，再完成其状态更新，更新后的未来态实时库处于待命状态。然后将未来态实时库切换到运行态实时库，即当前实时库切换到P2所指向的新的运行态实时库，原运行态实时库废弃并销毁。

针对多个安全分区的实时库模型的在线更新问题，本发明采取各安全分区的实时库按照上述实时库模型在线更新方法的步骤各自完成实时库模型在线更新任务。同时通过将来自自身所在安全分区之外的其它安全分区的状态数据更新同步请求看作“实时库操作”进行处理，依据上述实时库模型在线更新方法进行运行态实时库数据更新、记录到实时库状态更新列表等处理。

针对实时库模型在线更新信息展示的问题，在实时库模型在线更新期间，记录当前所处的在线更新状态，并按顺序记录本次实时库模型在线更新过程中经历的所有步骤，在所有工作站、图形模型编辑工具等上，显示当前所处的在线更新状态，在发送本次实时库模型在线更新请求的图形模型编辑工具上，显示当前所处的在线更新状态和本次在线更新已完成的步骤列表。

以上是实时库状态更新列表记录所有的状态更新操作的实施方式，作为其他实施方式，可以仅在运行态实时库和未来态实时库都锁定时，才用状态更新列表进行记录，而在运行态实时库响应状态更新操作时不进行记录，然后在未来态实时库切换前，解析运行态实时库的状态信息，对未来态实时库进行状态更新。

本实施例是在锁定运行态实时库后建立并初始化未来态实时库，作为其他实施方式，上述未来态实时库的建立和初始化过程可以在其他时间进行。例如，在系统空闲的任意时候进行。另外，本实施例的未来态实时库进行实时库模型更新完成后，暂不进行状态更新，而在切换为新的运行态实时库之后再进行状态的统一更新。

本发明的实时库模型在线更新方法虽然用于配网主站系统，但这并不是指本发明的实时库模型在线更新方法是专用于配网系统，而是指可以用于配网系统，在对实时性要求较高的主网系统，也可以参照本实施例提到的实时库模型在线更新方法进行实施。另外，本发明的实时库模型在线更新方法除了适用于如图1中所示的配网模型实时库，同样适用于如图1中所示的主网模型实时库。

实时库模型在线更新装置实施例：

本实施例提出一种用于配网主站系统的实时库模型在线更新装置，包括存储器和处理器，以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，处理器与存储器相耦合，处理器执行计算机程序时实现以上实时库模型在线更新方法实施例中的步骤。

上述实施例中所指的实时库模型在线更新装置，实际上是基于本发明方法流程的一种计算机解决方案，即一种软件构架，可以应用到计算机中，上述装置即为与方法流程相对应的处理进程。由于对上述方法的介绍已经足够清楚完整，故不再详细进行描述。

Claims (8)

1.一种用于配网主站系统的实时库模型在线更新方法，其特征在于，包括如下步骤：

建立实时库状态更新列表，用于记录实时库模型在线更新期间所有的实时库状态更新操作；正在运行的实时库为运行态实时库，以该运行态实时库为蓝本建立未来态实时库；

未来态实时库进行实时库模型更新；同时，运行态实时库响应实时库状态更新操作；

将未来态实时库切换为新的运行态实时库；根据所述实时库状态更新列表，执行相应的实时库状态更新操作，实现实时库模型的在线更新。

2.根据权利要求1所述的用于配网主站系统的实时库模型在线更新方法，其特征在于，在接收到实时库模型在线更新请求后，建立所述实时库状态更新列表和所述未来态实时库。

3.根据权利要求2所述的用于配网主站系统的实时库模型在线更新方法，其特征在于，在建立所述未来态实时库时，锁定运行态实时库；所述未来态实时库建立完成后，解锁运行态实时库，根据所述实时库状态更新列表的记录，在运行态实时库上执行在未来态实时库建立期间的实时库状态更新操作。

4.根据权利要求1或3所述的用于配网主站系统的实时库模型在线更新方法，其特征在于，未来态实时库的实时库模型更新完成后，根据实时库状态更新列表，在未来态实时库上执行相应的实时库状态更新操作，执行后清空所述实时库状态更新列表。

5.根据权利要求4所述的用于配网主站系统的实时库模型在线更新方法，其特征在于，将未来态实时库切换为新的运行态实时库的过程中，锁定未来态实时库和原来的运行态实时库，在切换完成后，根据所述实时库状态更新列表，执行相应的实时库状态更新操作。

6.根据权利要求1或2所述的用于配网主站系统的实时库模型在线更新方法，其特征在于，完成实时库模型的在线更新后，释放所述实时库状态更新列表。

7.根据权利要求1或2所述的用于配网主站系统的实时库模型在线更新方法，其特征在于，在接收到实时库模型在线更新请求后，建立一个在线更新任务，完成实时库模型的在线更新后，结束所述在线更新任务。

8.一种用于配网主站系统的实时库模型在线更新装置，其特征在于，包括存储器和处理器，以及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器与所述存储器相耦合，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述的实时库模型在线更新方法。