CN110290177A - 一种面向电力调度的云服务系统 - Google Patents

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Abstract

一种面向电力调度的云服务系统，其特征在于，包括：数据外联层、通信网络层、数据基础层、方案支撑层和调度应用层。云计算技术作为一种新型网络运算模式，能够低成本高效率地向各种网络应用提供计算、存储、网络、软件的资源共享与服务，借助云计算技术构建电力调度云系统，能够整合各类能源、技术、组织环境等为一体，促进能效信息交流与信息共享，更有效地确定电力调度策略，从而保证智能电网的安全稳定运行。

Description

一种面向电力调度的云服务系统
技术领域
本发明属于电力调度领域，具体涉及一种面向电力调度的云服务系统。
背景技术
如今电力企业规模的不断壮大，电力系统的互联程度也随之越来越高，且正在逐渐向一个大量数据和信息计算汇聚的系统演变。我国的西电东送、三峡并网发电以及智能电网互联工程都将形成规模宏大的大机组、超高压、大电网的全国性互联智能电网，而智能电网调度系统作为智能电网的神经中枢也将面临着向多区域联合协同计算的运行模式转变，突破国调、网调和省调三级联合调度计划的信息共享方式，其中提高国调与“三华”网调的互为备调技术支持系统显得尤为重要。
此外，近几年逐渐成为热潮的“电网智能化”概念的提出，对于现代电力系统中的运行控制和分析计算的工具有了更高的要求。近年来，我国电网企业在深入发展数据采集与监控系统(SCADA)、用电营销决策支持系统(PMDSS)、管理信息系统(MIS)、办公自动化系统(OA)、客户信息系统(CIS)及企业资源计划(ERP)等现代化管理手段的同时，建设以光纤通信技术为基础的电力综合通信网为电网企业海量的数据信息的交换和传输奠定了物质基础。在此背景之下电网中的信息和数据将呈现几何级数增长，而传统的电力系统的集中式计算平台已经难以高效的进行信息采集、集成、分析以及处理计算，致使电网调度中心在数据信息的处理上面临瓶颈。因此，未来电力企业需要解决的问题是寻求利用最小的资源来实现最大的存储能力和计算效率。
目前，以计算机互联网为核心的信息技术迅速发展极大地推动了电力系统的发展，反之电力系统的发展又对信息技术提出了更高的挑战。众所周知单机的计算速度远远满足不了现代日益复杂大规模智能电网的实时计算要求。
云计算(Cloud Computing)是对基于网络的、可配置的共享计算资源池能够方便的、随需访问的一种新型的计算模式，可以解决目前电网日益严峻的问题。云计算已经开始被成功运用到教育、医疗、经济、电子商务、信息技术等领域。由于云计算能够解决未来智能电网的三大问题(海量数据处理、实时数据分析及数据共享)，也逐渐向电力行业蔓延。云计算主要运用到电力系统的以下几个方面：智能电网、数字化变电站、状态监测、配网自动化、负荷预测、网损分析、综合数据平台等。以上研究成为云计算在电力系统中应用的先驱，这些成功的案例和经验将给云计算融入电力调度提供帮助。
信息集成是实现信息共享、消除信息孤岛、提供决策支持的核心技术，而智能电网调度系统作为电力信息集成系统基础的数据中心，是建设坚强智能电网的设备规划中需要解决的核心问题。同时，在我国对电力企业的改革中，寻求智能电网调度系统新的技术支持，保证电力市场化的安全、稳定、高效运行成为目前急需解决的问题。
发明内容
为了提高智能电网的管理和使用水平，本发明提供了一种面向电力调度的云服务系统，包括：数据外联层、通信网络层、数据基础层、方案支撑层和调度应用层；
所述数据外联层：用于与多个相关系统及平台的数据库对接并获取数据，存储电网相关信息，为电力调度提供信息数据，所述多个相关系统包括系统营销系统、规划系统、调度系统、统计系统；
所述通信网络层：用于连接数据外联层与数据基础层，并提供了系统与各用户、系统之间的信息传输通道，信息传输通道包括电力信息网、互联网及移动互联网；
所述数据基础层：包括云计算基础设施，以及应用于其上的虚拟机集群和容器集群，用于提供结构化数据库和非结构化数据库，针对数据提供统一存储和管理功能，所述结构化数据库包括主题库、增量数据库、分布式存储；
所述方案支撑层：用于为电网调度的应用开发提供组件，为开发与运行环境提供镜像库，为应用运行提供基础支撑和集成的中间件功能软件，通过ETL工具、数据挖掘工具、图形展示工具进行整体系统和调控云产品的设计与搭建；
所述调度应用层：用于提供平台应用功能和用户接口，实现电力调度、用电分析、有序用电、需求响应、电能服务、实时监控等功能。
本发明的有益效果包括：首先，本发明以电力网络互联为基础的电力调度云系统具有强大的数据采集和分析计算的能力，各个相关系统之间通过功能层进行系统维护、数据同步和协调运行等等，以支撑电力调度云系统安全高效地运行，而云计算技术作为一种新型网络运算模式，能够低成本高效率地向各种网络应用提供计算、存储、网络、软件的资源共享与服务，借助云计算技术构建电力调度云系统，能够整合各类能源、技术、组织环境等为一体，促进能效信息交流与信息共享，更有效地确定电力调度策略，从而保证智能电网的安全稳定运行。其次，本发明方案支撑层中包括的调控云开发运维单元，将持续集成、持续部署工具与Docker技术友好的进行结合，通过设计不同的Docker镜像，实现持续集成的公共环节都在容器中进行，使用Docker容器技术高效率的完成项目编译、部署及测试任务。并且，本发明的调控云开发运维单元提供了一体化的持续集成、持续部署平台，可以实现自动化构建、批量部署、版本控制等功能，极大的提高了调控云的维护效率和运维质量，同时也减轻了运维工作人员的工作压力，降低人工干预的失误率，提高工作效率，节省了大量的运维工作时间。再次，本发明实现了开发、测试和运维环境的统一化和标准化，利用Docker镜像实现存储和备份功能，确保电力调控云产品从开发环境和生产环境的一致性，解决版本兼容问题，从而为软件的部署提供了极大的便利条件。最后，在通常情况下，在为调控云软件产品编写代码之后，软件工程师必须构建合适的测试环境以测试代码，并为构建测试环境提供适合的资源，由于环境的复杂性，构建可能需要几个小时才能完成，软件测试环境构建之后才能开始测试。而本发明可以及时识别用户的编码任务的开始执行，及时计算测试环境构建的构建时间，并基于该时间进行测试环境的构建，及时完成环境构建，为软件工程师节约宝贵时间。
附图说明
图1本发明的平台框架图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图参考实施例的描述，对本发明的系统进行进一步的说明。
为了全面理解本发明，在以下详细描述中提到了众多具体细节。但是本领域技术人员应该理解，本发明可以无需这些具体细节而实现。在实施例中，不详细描述公知的方法、过程、组件，以免不必要地使实施例繁琐。
参见图1所示，本发明提供了一种面向电力调度的云服务系统，包括：数据外联层、通信网络层、数据基础层、方案支撑层和调度应用层；
所述数据外联层：用于与多个相关系统及平台的数据库对接并获取数据，存储电网相关信息，为电力调度提供信息数据，所述多个相关系统包括系统营销系统、规划系统、调度系统、统计系统；
所述通信网络层：用于连接数据外联层与数据基础层，并提供了系统与各用户、系统之间的信息传输通道，信息传输通道包括电力信息网、互联网及移动互联网；
所述数据基础层：包括云计算基础设施，以及应用于其上的虚拟机集群和容器集群，用于提供结构化数据库和非结构化数据库，针对数据提供统一存储和管理功能，所述结构化数据库包括主题库、增量数据库、分布式存储；
所述方案支撑层：用于为电网调度的应用开发提供组件，为开发与运行环境提供镜像库，为应用运行提供基础支撑和集成的中间件功能软件，通过ETL工具、数据挖掘工具、图形展示工具进行整体系统和调控云产品的设计与搭建；
所述调度应用层：用于提供平台应用功能和用户接口，实现电力调度、用电分析、有序用电、需求响应、电能服务、实时监控等功能。
优选地，其中，所述数据外联层获取的数据至少包括电网管理数据、电网计划数据、电网运行数据和电网模型数据。
优选地，其中，所述调度应用层中包括电力分析单元，用于根据所述获取的电网管理数据、电网计划数据、电网运行数据和电网模型数据，进行电网运行计划、关联分析和预测，形成电力调度决策。
优选地，其中，所述调度应用层中包括电力调度单元，用于通过调控云产品提供的调度功能，根据所述电力调度决策进行电力调度。
优选地，其中，所述方案支撑层中包括调控云开发运维单元，所述调控云开发运维单元具体包括：
开发环境：用于调控云产品的代码的开发、复查、集成、编译和版本控制，编译完成的代码自动存入所述镜像仓库中；
测试环境：用于从所述镜像仓库拉取需要测试的Docker镜像，并启动为Docker容器，代码测试通过后打上Tag标注并自动存入镜像仓库；
运维环境：用于从所述镜像仓库拉取已打上Tag标注的Docker镜像，并运行为容器应用；
镜像仓库：用于以Docker镜像的形式存储调控云产品的计算机代码；
所述开发环境具体包括：持续构建单元，所述持续构建单元基于Jenkins平台实现，用于自动拉取代码仓库中的代码，自动编译后存储至镜像仓库，在代码测试失败的情况下通过回滚机制回滚到失败前的状态；
所述运维环境具体包括，版本控制单元、版本发布管理单元、项目管理单元、代码质量管理单元、配置单元以及版本发布单元；
其中，所述版本控制单元，用于采用控制发布的应用版本；
所述版本发布管理单元，用于监控持续进行的应用版本发布工作；
所述项目管理单元，用于控制和管理应用版本的发布过程；
所述代码质量管理单元，用于全面管理调控云产品的代码质量；
所述配置单元，用于在调控云产品新版本开发测试完成后，对环境的自动配置和控制以及进行调控云产品的预部署；
版本发布单元，用于在调控云产品通过测试及预部署的情况下进行生产环境发布。
优选地，其中，所述镜像仓库中的Docker镜像包括数据库镜像、应用系统镜像、定时任务系统镜像、分布式管理镜像和其他镜像。
优选地，其中，所述测试环境中的Docker容器包括数据库测试容器、应用系统测试容器和定时任务系统测试容器。
优选地，其中，所述开发环境中还包括代码质量分析单元，所述持续构建平台自动编译代码后，调用代码质量分析单元，生成代码质量分析报告。
优选地，其中，所述测试环境的构建通过测试环境建立单元来实现，所述测试环境建立单元用于确定第一时间，所述第一时间为开始构建测试环境的时间点，并从所述第一时间开始构建测试环境，使得用户在需要进行代码测试时测试环境已构建完成；
所述测试环境建立单元具体包括：第一时间计算单元和构建单元；
所述第一时间计算单元，用于确定开始构建所述测试环境的第一时间，
确定所述第一时间包括：计算实施代码构建所需的第一时间长度、计算用户完成编码任务所需的第二时间长度、计算用户开始编码任务的第二时间、以及计算第三时间长度；
其中，所述第三时间长度包括从资源池确定分配的资源并将这些资源配置到编码任务环境中所需的总时间长度；
构建单元，用于从所述确定的第一时间开始构建测试环境；
其中，第一时间计算单元具体包括：
第三时间计算单元，用于计算第三时间，所述第三时间为初步确定的开始构建测试环境的时间点；所述计算第三时间具体包括：在用户开始编码任务的所述第二时间基础之上，加上实施代码构建所需的所述第一时间长度以及为用户完成编码任务所需的所述第二时间长度，并减去所述第三时间长度；
需求判断单元，用于确定第四时间是否符合用户需求，所述第四时间为所述第三时间加上建构测试环境所需的时间，所述用户需求为用户需要使用测试环境来测试代码的时间；
调整单元，用于当所述第四时间不符合所述用户需求时，将当前第三时间调整为下一个可用时间，所述下一个可用时间为在所述第三时间之后可供用户在测试环境中测试代码的时间，并使用调整后的所述下一个可用时间作为开始构建所述测试环境的第一时间；
符合单元，用于当所述第四时间符合所述用户需求时，使用所述第三时间作为开始构建所述测试环境的第一时间。
优选地，其中，测试环境建立单元还包括：
预留单元，用于当用户准备测试代码时，确定当前测试环境是否可用于当前编码任务的代码测试，当所述当前测试环境可用时，为当前编码任务预留当前测试环境。
优选地，其中，测试环境建立单元还包括：
识别单元，用于访问存储有与编码任务相关联的任务信息的任务储存库；识别并确定用户已经开始执行编码任务。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：首先，本发明以电力网络互联为基础的电力调度云系统具有强大的数据采集和分析计算的能力，各个相关系统之间通过功能层进行系统维护、数据同步和协调运行等等，以支撑电力调度云系统安全高效地运行，而云计算技术作为一种新型网络运算模式，能够低成本高效率地向各种网络应用提供计算、存储、网络、软件的资源共享与服务，借助云计算技术构建电力调度云系统，能够整合各类能源、技术、组织环境等为一体，促进能效信息交流与信息共享，更有效地确定电力调度策略，从而保证智能电网的安全稳定运行。其次，本发明方案支撑层中包括的调控云开发运维单元，将持续集成、持续部署工具与Docker技术友好的进行结合，通过设计不同的Docker镜像，实现持续集成的公共环节都在容器中进行，使用Docker容器技术高效率的完成项目编译、部署及测试任务。并且，本发明的调控云开发运维单元提供了一体化的持续集成、持续部署平台，可以实现自动化构建、批量部署、版本控制等功能，极大的提高了调控云的维护效率和运维质量，同时也减轻了运维工作人员的工作压力，降低人工干预的失误率，提高工作效率，节省了大量的运维工作时间。再次，本发明实现了开发、测试和运维环境的统一化和标准化，利用Docker镜像实现存储和备份功能，确保电力调控云产品从开发环境和生产环境的一致性，解决版本兼容问题，从而为软件的部署提供了极大的便利条件。最后，在通常情况下，在为调控云软件产品编写代码之后，软件工程师必须构建合适的测试环境以测试代码，并为构建测试环境提供适合的资源，由于环境的复杂性，构建可能需要几个小时才能完成，软件测试环境构建之后才能开始测试。而本发明可以及时识别用户的编码任务的开始执行，及时计算测试环境构建的构建时间，并基于该时间进行测试环境的构建，及时完成环境构建，为软件工程师节约宝贵时间。
这里只说明了本发明的优选实施例，但其意并非限制本发明的范围、适用性和配置。相反，对实施例的详细说明可使本领域技术人员得以实施。应能理解，在不偏离所附权利要求书确定的本发明精神和范围情况下，可对一些细节做适当变更和修改。

Claims (11)

1.一种面向电力调度的云服务系统，其特征在于，包括：数据外联层、通信网络层、数据基础层、方案支撑层和调度应用层；
所述数据外联层：用于与多个相关系统及平台的数据库对接并获取数据，存储电网相关信息，为电力调度提供信息数据，所述多个相关系统包括系统营销系统、规划系统、调度系统、统计系统；
所述通信网络层：用于连接数据外联层与数据基础层，并提供了系统与各用户、系统之间的信息传输通道，信息传输通道包括电力信息网、互联网及移动互联网；
所述数据基础层：包括云计算基础设施，以及应用于其上的虚拟机集群和容器集群，用于提供结构化数据库和非结构化数据库，针对数据提供统一存储和管理功能，所述结构化数据库包括主题库、增量数据库、分布式存储；
所述方案支撑层：用于为电网调度的应用开发提供组件，为开发与运行环境提供镜像库，为应用运行提供基础支撑和集成的中间件功能软件，通过ETL工具、数据挖掘工具、图形展示工具进行整体系统和调控云产品的设计与搭建；
所述调度应用层：用于提供平台应用功能和用户接口，实现电力调度、用电分析、有序用电、需求响应、电能服务、实时监控等功能。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述数据外联层获取的数据至少包括电网管理数据、电网计划数据、电网运行数据和电网模型数据。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述调度应用层中包括电力分析单元，用于根据所述获取的电网管理数据、电网计划数据、电网运行数据和电网模型数据，进行电网运行计划、关联分析和预测，形成电力调度决策。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述调度应用层中包括电力调度单元，用于通过调控云产品提供的调度功能，根据所述电力调度决策进行电力调度。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述方案支撑层中包括调控云开发运维单元，所述调控云开发运维单元具体包括：
开发环境：用于调控云产品的代码的开发、复查、集成、编译和版本控制，编译完成的代码自动存入所述镜像仓库中；
测试环境：用于从所述镜像仓库拉取需要测试的Docker镜像，并启动为Docker容器，代码测试通过后打上Tag标注并自动存入镜像仓库；
运维环境：用于从所述镜像仓库拉取已打上Tag标注的Docker镜像，并运行为容器应用；
镜像仓库：用于以Docker镜像的形式存储调控云产品的计算机代码；
所述开发环境具体包括：持续构建单元，所述持续构建单元基于Jenkins平台实现，用于自动拉取代码仓库中的代码，自动编译后存储至镜像仓库，在代码测试失败的情况下通过回滚机制回滚到失败前的状态；
所述运维环境具体包括，版本控制单元、版本发布管理单元、项目管理单元、代码质量管理单元、配置单元以及版本发布单元；
其中，所述版本控制单元，用于采用控制发布的应用版本；
所述版本发布管理单元，用于监控持续进行的应用版本发布工作；
所述项目管理单元，用于控制和管理应用版本的发布过程；
所述代码质量管理单元，用于全面管理调控云产品的代码质量；
所述配置单元，用于在调控云产品新版本开发测试完成后，对环境的自动配置和控制以及进行调控云产品的预部署；
版本发布单元，用于在调控云产品通过测试及预部署的情况下进行生产环境发布。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述镜像仓库中的Docker镜像包括数据库镜像、应用系统镜像、定时任务系统镜像、分布式管理镜像和其他镜像。
7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述测试环境中的Docker容器包括数据库测试容器、应用系统测试容器和定时任务系统测试容器。
8.根据权利要求5所述的平台，其中，所述开发环境中还包括代码质量分析单元，所述持续构建平台自动编译代码后，调用代码质量分析单元，生成代码质量分析报告。
9.根据权利要求5所述的系统，其中，所述测试环境的构建通过测试环境建立单元来实现，所述测试环境建立单元用于确定第一时间，所述第一时间为开始构建测试环境的时间点，并从所述第一时间开始构建测试环境，使得用户在需要进行代码测试时测试环境已构建完成；
所述测试环境建立单元具体包括：第一时间计算单元和构建单元；
所述第一时间计算单元，用于确定开始构建所述测试环境的第一时间，
确定所述第一时间包括：计算实施代码构建所需的第一时间长度、计算用户完成编码任务所需的第二时间长度、计算用户开始编码任务的第二时间、以及计算第三时间长度；
其中，所述第三时间长度包括从资源池确定分配的资源并将这些资源配置到编码任务环境中所需的总时间长度；
构建单元，用于从所述确定的第一时间开始构建测试环境；
其中，第一时间计算单元具体包括：
第三时间计算单元，用于计算第三时间，所述第三时间为初步确定的开始构建测试环境的时间点；所述计算第三时间具体包括：在用户开始编码任务的所述第二时间基础之上，加上实施代码构建所需的所述第一时间长度以及为用户完成编码任务所需的所述第二时间长度，并减去所述第三时间长度；
需求判断单元，用于确定第四时间是否符合用户需求，所述第四时间为所述第三时间加上建构测试环境所需的时间，所述用户需求为用户需要使用测试环境来测试代码的时间；
调整单元，用于当所述第四时间不符合所述用户需求时，将当前第三时间调整为下一个可用时间，所述下一个可用时间为在所述第三时间之后可供用户在测试环境中测试代码的时间，并使用调整后的所述下一个可用时间作为开始构建所述测试环境的第一时间；
符合单元，用于当所述第四时间符合所述用户需求时，使用所述第三时间作为开始构建所述测试环境的第一时间。
10.根据权利要求9所述的平台，其中，测试环境建立单元还包括：
预留单元，用于当用户准备测试代码时，确定当前测试环境是否可用于当前编码任务的代码测试，当所述当前测试环境可用时，为当前编码任务预留当前测试环境。
11.根据权利要求9所述的平台，其中，测试环境建立单元还包括：
识别单元，用于访问存储有与编码任务相关联的任务信息的任务储存库；识别并确定用户已经开始执行编码任务。
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