CN112597442A - 一种基于分布式的电力结算计算方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于分布式的电力结算计算方法和系统，根据结算业务配置结算任务各个结算成分之间的依赖关系，系统运行时，根据配置的结算成分依赖关系生成结算任务执行顺序的结算任务执行流程图；通过遍历结算任务执行的流程图，按相互依赖关系依次执行各结算成分的结算任务直至完成所述结算任务执行流程图中所有结算成分的结算任务；其中执行结算成分的结算任务包括：通过获取各结算成分对应的结算计算公式，并执行对应的结算计算公式获得结算结果。本发明能够快速适配结算计算规则变化，减少结算规则的系统适配时间，并且通过水平扩展结算计算节点的方式，快速提升结算并行计算能力。

Description

一种基于分布式的电力结算计算方法和系统

技术领域

本发明属于电力市场电力交易结算领域。对于电力市场电力交易结算业务支撑多品种、多周期，并与电力现货市场交易结算业务有机衔接具有参考价值。

背景技术

电力市场交易品种多，周期多，并且随着电力现货交易市场的逐步展开，导致结算规则复杂而且多变。随着电力市场交易准入门槛的降低，参与电力交易的市场主体逐渐增多，导致单次电力交易结算需要计算的数据量也不断增加。电力现货市场的开展，交易当日需要进行日清算，交易结算的频率也随着提升。

综上，电力交易结算规则复杂且多变，结算频率变高，结算的数据量不断上升，因此现有的电力结算计算方法存在不能快速适配结算计算规则变化，致使结算规则的系统适配时间较长的技术问题，因此需要提供一种电力交易结算方法，解决当前电力市场交易结算领域的痛点和难点。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的电力结算计算方法存在不能快速适配结算计算规则变化，致使结算规则的系统适配时间较长的技术问题，提供一种基于分布式的电力交易结算计算方法。

一方面本发明提供一种基于分布式的电力结算计算方法，包括以下步骤：

根据结算任务确定各结算成分及配置各结算成分之间的相互依赖关系，生成结算任务执行顺序的结算任务执行流程图；遍历所述结算任务执行流程图，按相互依赖关系依次执行各结算成分的结算计算任务直至完成所述结算任务执行流程图中所有结算成分的结算计算任务；其中执行结算成分的结算计算任务包括：通过获取各结算成分对应的结算计算公式，并执行对应的结算计算公式获得结算结果。

进一步地，确定结算计算公式的方法包括：定义结算计算公式的基本元素，包括，常量、变量、运算操作符、数据集、数据项、独立操作符号、混合操作符号、格式化符号以及字符串符号，将公式基本元素根据业务逻辑编辑成对应的结算计算公式。

进一步地，根据业务需要，支持可配置的结算成分依赖关系，一种结算成分能够配置为依赖多个结算成分，也能够被多个结算成分所依赖，结算成分之间的依赖关系抽象的数据结构按照图的数据结构确定为结算依赖关系流程图；系统执行结算时，按照图的遍历方式遍历结算依赖关系流程图。

根据结算任务确定各结算成分及配置各结算成分之间的相互依赖关系的具体方法为：获取持久化的结算成分关系数据，从顶点开始处理，设置对应结算成分的node信息，node中包括基本信息及被依赖的子节点的node信息；处理完所有的结算成分关系数据，在内存中生成了结算成分依赖关系的执行流程图。

进一步地，执行时，通过递归及广度优先的策略遍历结算任务执行流程图。

第二方面，为了快速提升结算并行计算能力，本发明提供一种基于分布式的电力结算计算系统，包括：中央控制节点和至少一个结算任务执行节点，所述中央控制节点用于根据结算任务确定各结算成分及配置各结算成分之间的相互依赖关系，生成结算任务执行顺序的结算任务流程图；遍历所述结算任务执行流程图，按相互依赖关系依次将待执行的结算成分的结算任务发送到指定的计算任务执行节点以使得结算任务执行节点执行各结算成分的结算任务，直至完成所述结算任务执行流程图中所有结算成分的结算计算任务；

所述结算任务执行节点，用于通过获取各结算成分对应的结算计算公式，并执行对应的结算计算公式获得结算结果。

进一步地，所述结算任务执行节点还用于在执行完结算计算任务后，将结算结果通知发送到中央控制节点；所述中央控制节点收到的执行结果通知，继续遍历结算任务流程图，派发依赖任务全部执行完成的结算任务，直至完成所有结算成分的结算任务。

通过该方案实现各个结算计算节点相互解耦，互不影响，通过水平扩展结算计算节点的方式，快速提升结算并行计算能力。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任意一种可能的实施例提供的所述基于分布式的电力结算计算方法的步骤。

本发明所取得的有益技术效果：

本发明综合考虑了电力市场交易品种多，周期多，以及逐步开展的电力交易现货市场，结算规则复杂多变，结算频率增高及市场主体逐步增多的情况下，能够快速适配结算计算规则变化，减少结算规则的系统适配时间，并且通过水平扩展结算计算节点的方式，快速提升结算并行计算能力。

附图说明

图1为本发明具体实施例提供的电力结算计算方法的流程图；

图2为本发明具体实施例提供的电力结算计算方法中电力结算计算任务执行流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行完整、清晰地描述，本发明的一种基于分布式的电力结算计算方法的具体实施步骤如下：

实施例一、一种基于分布式的电力结算计算方法，包括：根据结算任务确定各结算成分及配置各结算成分之间的相互依赖关系，生成结算任务执行顺序的结算任务执行流程图；遍历结算任务执行流程图，按相互依赖关系依次执行各结算成分的结算任务直至完成所述结算任务执行流程图中所有结算成分的结算任务；其中执行结算成分的结算任务包括：通过获取各结算成分对应的的结算计算公式，并执行对应的结算计算公式获得结算结果。

本发明具体实施时需要预先定义各结算成分对应的结算计算公式。根据结算成分，定义该结算成分对应的结算计算公式，并将结算结果持久化到数据库或Redis中。定义公式的基本元素包括，常量、变量、运算操作符、数据集、数据项，独立操作符号，混合操作符号，格式化符号，字符串符号等。将公式基本元素根据业务逻辑编辑成对应的结算计算公式，并通过公式解析引擎将公式解析成计算机识别的运行语言。

单次结算任务，会包括多种结算成分，各结算成分之间存在相互依赖的引用关系，需要定义各个结算成分之间的关系。结算成分之间的关系是多维并且有序的，抽象的数据结构是图的结构，所以使用多维数组进行存储，在系统执行结算计算任务时，系统能够明确结算成分之间的相互引用和依赖关系，进一步通过递归以及广度优先的策略遍历结算计算流程图，执行对应结算成分的结算计算任务。

实施例二、本实施例提供了一种基于分布式的电力结算计算方法，包括：步骤如下：

S1、梳理电力结算任务的结算成分及其业务逻辑，针对每个结算成分配置对应的结算计算公式。

S2、配置结算任务中各个结算成分之间的依赖关系。中央控制节点TaskTracker依据结算成分之间的相互依赖关系，生成当次结算任务的结算任务执行流程图，并从流程图的起点开始按照依赖任务的执行情况，依次派发结算任务。

S3、结算计算节点JobTracker，根据本次执行任务的结算成分信息，执行该结算成分对应结算计算公式，并且将结算结果持久化到数据库中。

其中步骤S1具体包括：S1.1、梳理结算任务中包括的结算成分及业务逻辑，通过选择常量、变量、运算操作符、数据集、数据项，独立操作符号，混合操作符号，格式化符号，字符串符号等配置成一种结算成分的结算计算公式。

S1.2、配置的结算计算公式提交到结算公式解析引擎，结算公式解析引擎逐词匹配，区分独立操作符号，混合操作符号，格式化符号，字符串符号，最终识别出公式中的关键字。

S1.3、逐个处理公式中的关键字，翻译成程序可运行的语言。

S1.4、再将已经翻译过的公式组合生成目标公式，进行热编译处理，编译过程因所选择的编程语言而异，最终得到的是可执行的代码。

其中步骤S2具体包括：S2.1、梳理并配置各个结算成分之间的依赖关系，每个结算成分可以被多个结算成分依赖，也可能依赖多个结算成分，所以最终的数据结果是图的数据结构，采用多维数组的形式存储并持久化结算成分之间的依赖关系。

S2.2、结算任务启动时，TaskTracker节点读取已经配置的各个结算成分之间的依赖关系，存储到内存中，生成结算任务执行顺序的流程图（也就是结算任务执行流程图），从流程图的起点开始向JobTracker派发结算计算任务。

其中步骤S3具体包括：S3.1、JobTracker节点收到TaskTracker节点下发的结算计算任务，根据结算成分信息，查找数据库中已经存储的结算计算公式。

S3.2、由于JobTracker获取的结算计算公式是经过预编译的，是可以被JobTracker直接执行的，JobTracker执行完结算公式，会将结算计算结果持久化到数据库中。

实施例三，在实施例二的基础上，本实施例在步骤S3之后还包括以下步骤：

S4、结算计算节点JobTracker执行完结算计算后，会将结算执行结果回调通知给TaskTracker节点。S4具体包括：S4.1、JobTracker执行完结算计算任务后，将结算结果通知回TaskTracker节点。

S4.2、由于回调通知是分布式调用的，当出现回调通知无法送达到TaskTracker时，JobTracker需要将通知消息缓存重发。

S5、中央控制节点TaskTracker继续派发依赖任务全部执行完成的结算任务，直至完成结算任务执行流程图中的所有结算成分的结算任务。

S5具体包括：S5.1、TaskTracker收到JobTracker结算任务完成的通知后，TaskTracker进一步通过递归的方式以及广度优先的策略遍历查找下一轮可进行结算的结算计算任务，并进行任务派发。

S5.2、重复以上流程，直至遍历完整的结算计算流程图，执行完成所有结算成分的结算计算任务，完成当次结算任务。

本发明提供一种基于分布式的电力交易结算计算方法，方案采用基于分布式架构的微服务设计理念，设计中央控制节点（TaskTracker）和结算任务执行节点（JobTracker），中央任务控制节点负责派发结算计算任务和检查结算任务执行状态，计算节点只负责执行结算计算任务。运行期间，各个结算计算节点相互解耦，互不影响，提升了系统运行的横向和纵向的伸缩性，结算计算速度达到瓶颈的时候，能直接通过增加节点的方式，平滑扩容，以满足不断增加的结算计算性能要求。

实施例四、与以上实施例方法相对应的，本实施例提供一种基于分布式的电力结算计算系统，包括：中央控制节点和至少一个结算任务执行节点，所述中央控制节点用于根据结算任务确定各结算成分及配置各结算成分之间的相互依赖关系，生成结算任务执行顺序的结算任务流程图；通过递归及广度优先的策略遍历结算任务执行流程图，按相互依赖关系依次将待执行的结算成分的结算任务发送到指定的计算任务执行节点以使得结算任务执行节点执行各结算成分的结算任务，直至完成所述结算任务执行流程图中所有结算成分的结算计算任务；

所述结算任务执行节点，用于通过获取各结算成分对应的结算计算公式，并执行对应的结算计算公式获得结算结果。

实施例五、在实施例四的基础上，本实施例还包括：所述结算任务执行节点还用于在执行完结算计算任务后，将结算结果通知发送到中央控制节点；

所述中央控制节点收到的执行结果通知，继续遍历结算任务执行流程图，派发依赖任务全部执行完成的结算任务，直至完成所有结算成分的结算任务。

需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，中央控制节点和结算任务执行节点的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种基于分布式的电力结算计算方法，其特征在于包括以下步骤：

根据结算任务确定各结算成分及配置各结算成分之间的相互依赖关系，生成结算任务执行顺序的结算任务执行流程图；遍历所述结算任务执行流程图，按相互依赖关系依次执行各结算成分的结算计算任务直至完成所述结算任务执行流程图中所有结算成分的结算计算任务；其中执行结算成分的结算计算任务包括：通过获取各结算成分对应的结算计算公式，并执行对应的结算计算公式获得结算结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于分布式的电力结算计算方法，其特征在于，确定结算计算公式的方法包括：定义结算计算公式的基本元素，包括，常量、变量、运算操作符、数据集、数据项、独立操作符号、混合操作符号、格式化符号以及字符串符号，将公式基本元素根据业务逻辑编辑成对应的结算计算公式。

3.根据权利要求2所述的一种基于分布式的电力结算计算方法，其特征在于， 通过递归及广度优先的策略遍历结算任务执行流程图。

4.根据权利要求1所述的一种基于分布式的电力结算计算方法，其特征在于，根据业务需要，支持可配置的结算成分依赖关系，一种结算成分能够配置为依赖多个结算成分，也能够被多个结算成分所依赖，结算成分之间的依赖关系抽象的数据结构按照图的数据结构确定为结算依赖关系流程图；系统执行结算时，按照图的遍历方式遍历结算依赖关系流程图。

5.一种基于分布式的电力结算计算系统，其特征在于，包括：中央控制节点和至少一个结算任务执行节点，所述中央控制节点用于根据结算任务确定各结算成分及配置各结算成分之间的相互依赖关系，生成结算任务执行顺序的结算任务执行流程图；遍历所述结算任务执行流程图，按相互依赖关系依次将待执行的结算成分的结算任务发送到指定的计算任务执行节点以使得结算任务执行节点执行各结算成分的结算任务，直至完成所述结算任务执行流程图中所有结算成分的结算计算任务；

所述结算任务执行节点，用于通过获取各结算成分对应的结算计算公式，并执行对应的结算计算公式获得结算结果。

6.根据权利要求5所述的一种基于分布式的电力结算计算系统，其特征在于，所述结算任务执行节点还用于在执行完结算计算任务后，将结算结果通知发送到中央控制节点；所述中央控制节点收到的执行结果通知，继续遍历结算任务执行流程图，派发依赖任务全部执行完成的结算任务，直至完成所有结算成分的结算任务。

7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1~5任意一项权利要求所述方法的步骤。

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