用于智能电网调度控制系统的历史数据服务系统技术方案

一种用于智能电网调度控制系统的历史数据服务系统，基于缓存管理机制和历史库访问监听机制，对历史数据进行查询。所述历史数据服务系统包括管理控制模块、数据缓存区模块和关系库交互模块。其中，管理控制模块由曲线模版和任务分配器模块组成；数据缓存区模块由数据缓存区、数据索引表、缓存数据同步模块和数据点置换算法模块组成；关系库交互模块由数据交互模块和会话监视模块组成。本发明专利技术采用历史数据缓存管理机制，提高服务查询效率，减轻关系库负载；采用数据库会话监视机制，提高服务稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能调度控制领域，尤其是一种智能电网调度控制中关于历史数据服务优化控制领域。
技术介绍
在智能电网调度控制系统(简称“D5000系统”)中，母线的电压值、频率值，交流线段端点、变压器绕组、断路器等的有功值、无功值、电流值等等大量设备的历史数据值，均由历史数据服务提供，再以曲线或表格的形式展现历史数据变化，方便调度员直观地监测电网运行状况。随着电网快速发展和规模不断扩大，电网调度控制系统记录更加全面的电力设备状态，导致历史数据存储据规模持续增长，当前历史数据服务访问效率已经成为D5000系统快速发展的瓶颈，为适应电网数据爆发式增长的需求，研究安全、高效、稳定的新型历史数据服务迫在眉睫。历史数据服务系统由曲线模版、任务调度、数据访问三个模块组成，为智能电网调度控制系统应用程序提供历史数据交互服务。其中曲线模版负责简化服务协议，任务调度负责任务分配与应答，数据访问负责与关系库数据交互。此架构的优点是服务协议简洁，客户端无需编写SQL语句即可访问关系库。缺点是数据服务均需操作关系库，随着数据点量增加，业务量增加，会持续不断的增加数据库负载，从而降低历史数据服务效率。历史数据服务是D5000系统上层应用与底层关系库交互的中间件，它通过服务总线接收上层应用发送的数据查询请求，连接关系库，执行DCI原语自关系库海量历史数据中筛选目标数据，通过服务总线返回给上层应用，继续等待下次数据查询请求。历史数据服务主要存在以下问题：面对海量历史数据，历史数据服务缺少稳定高效的数据查询机制；D5000系统的应用在访问历史数据时，缺少数据库会话状态的实时监视机制。在D5000系统中，现有的历史数据服务很难解决上述所有问题，需要提出一种高效稳定的历史数据服务系统，满足海量历史数据的快速查询请求，降低关系库负载。因此本专利技术提出了一种基于缓存管理的历史数据服务优化方案，相对数据库中间件技术对系统兼容性和可扩展性方向的优化，本专利技术的技术方案更侧重于数据检索效率提升和数据库负载降低等方面的改进。
技术实现思路
本专利技术的技术方案为：一种用于智能电网调度控制系统的历史数据服务系统，基于缓存管理机制和历史库访问监听机制，对历史数据进行查询，其特征在于：所述历史数据服务系统包括管理控制模块、数据缓存区模块和关系库交互模块。进一步地，所述管理控制模块由曲线模版和任务分配器模块组成；所述曲线模版模块负责协议编码、协议解码；所述任务分配器模块负责任务接收、任务分派、服务统计和数据应答功能。进一步地，所述数据缓存区模块由数据缓存区、数据索引表、缓存数据同步模块和数据点置换算法模块组成；所述数据表索引存储了智能电网调度控制系统的部分数据点信息，用于维护数据点信息，提供数据快速查询、更新功能；所述数据缓存区缓存了与所述数据索引表中数据点对应的数据；所述缓存数据同步模块实时监听缓存区数据点的归档信息，同步关系库和缓存区数据，确保数据一致性；所述数据点置换算法模块提供热点数据的LRU-2算法，通过所述算法对所述数据索引表进行管理和维护，提高数据索引表中缓存热点数据检索的命中率。进一步地，所述关系库交互模块由数据交互模块和会话监视模块组成；所述数据交互模块访问关系库；所述会话监视模块监视所述历史数据服务系统与关系库建立的会话状态，若会话状态异常将推送会话异常告警。进一步地，所述曲线模版模块的曲线模版是一组信息的集合，记录电网设备历史数据相关的存储信息，形成一种抽象的SQL模版协议，且每个模版对应一个唯一的曲线模版ID；所述任务分配器模块当接收到客户端请求后，解析协议内容，获取曲线模版ID与设备点ID等信息，根据曲线模版ID得到曲线模版信息，进行解析、拆分、重组请求内容，将请求信息结构化封装。进一步地，当所述请求是历史数据查询时，所述任务分配器模块询问所述数据缓存区是否缓存了查询的数据，若已缓存该数据，则将封装的请求信息传递给所述数据缓存区，所述数据缓存区将请求数据应答给所述任务分配器模块；若缓存区未缓存该数据，所述任务分配器模块将封装的请求信息传递给所述数据交互模块，所述数据交互模块访问关系库将请求的数据应答给所述任务分配器模块，同时所述数据缓存区利用LRU-2算法记录该设备点信息，按照所述算法规则决定是否将该设备点定为热点数据；然后所述任务分配器模块将查询结果应答给客户端。进一步地，当所述请求是历史数据更新时，所述任务分配器模块将封装的请求信息传递给所述数据交互模块，所述数据交互模块将历史数据更新至关系库；若更新关系库成功，所述任务分配器模块询问所述数据缓存区是否缓存了该设备点的数据，若已缓存数据，则将封装的所述请求信息传递给所述数据缓存区，所述数据缓存区将更新数据同步至所述数据缓存区，否则所述数据缓存区不做更新；然后所述任务分配器模块获取执行结果并应答给客户端。进一步地，所述数据交互模块连接所述管理控制模块、所述数据缓存区模块和关系库，建立所述数据缓存区与关系库和所述数据管理模块与关系库之间的数据通道，完成历史数据服务系统对关系库的统一访问和关系库会话的统一管理，按需分配数据库连接资源。进一步地，所述会话监视模块包含两个队列，分别为会话等待队列和会话结束队列，两个队列分别记录正在执行的数据库会话信息和已经执行结束的数据库会话信息；所述会话监视模块以一定周期，循环遍历每条正在进行数据交互的数据库会话，即会话等待队列内所有会话，检查其执行时间，筛选访问关系库超时的会话，对其中的异常会话通过告警服务向智能电网调度控制系统发送告警信息。本专利技术的技术方案中，用于智能电网调度控制系统的历史数据服务系统在历史数据服务和关系库之间建立数据缓存区，缓存电网热点数据，减小历史数据服务对关系库的直接访问频率，并通过LRU-2算法管理数据缓存区，提高数据缓存区命中率。建立历史库访问监听机制，监视历史库会话状态，对异常会话提供告警推送功能。通过对历史数据服务的优化，满足了D5000系统对历史数据服务的高效性和稳定性需求。针对现有历史数据服务的缺点，设计了历史数据缓存管理机制，提高服务查询效率，减轻关系库负载；设计了数据库会话监视机制，提高服务稳定性；优化服务调度，协调数据缓存区与关系库分工作业；并引用原服务曲线模板模块，保持服务协议不变，无需修改客户端源码。附图说明图1历史数据服务结构图；图2为LRU-2算法详解示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于智能电网调度控制系统的历史数据服务系统，基于缓存管理机制和历史库访问监听机制，对历史数据进行查询，其特征在于：所述历史数据服务系统包括管理控制模块、数据缓存区模块和关系库交互模块。

【技术特征摘要】
1.一种用于智能电网调度控制系统的历史数据服务系统，基于缓存管理机
制和历史库访问监听机制，对历史数据进行查询，其特征在于：
所述历史数据服务系统包括管理控制模块、数据缓存区模块和关系库交互模
块。
2.根据权利要求1所述的历史数据服务系统，其特征在于：
所述管理控制模块由曲线模版和任务分配器模块组成；
所述曲线模版模块负责协议编码、协议解码；
所述任务分配器模块负责任务接收、任务分派、服务统计和数据应答功能。
3.根据权利要求2所述的历史数据服务系统，其特征在于：
所述数据缓存区模块由数据缓存区、数据索引表、缓存数据同步模块和数据
点置换算法模块组成；
所述数据表索引存储了智能电网调度控制系统的部分数据点信息，用于维护
数据点信息，提供数据快速查询、更新功能；
所述数据缓存区缓存了与所述数据索引表中数据点对应的数据；
所述缓存数据同步模块实时监听缓存区数据点的归档信息，同步关系库和缓
存区数据，确保数据一致性；
所述数据点置换算法模块提供热点数据的LRU-2算法，通过所述算法对所述
数据索引表进行管理和维护，提高数据索引表中缓存热点数据检索的命中率。
4.根据权利要求3任一项所述的历史数据服务系统，其特征在于：
所述关系库交互模块由数据交互模块和会话监视模块组成；
所述数据交互模块访问关系库；
所述会话监视模块监视所述历史数据服务系统与关系库建立的会话状态，若
会话状态异常将推送会话异常告警。
5.根据权利要求4所述的历史数据服务系统，其特征在于：
所述曲线模版模块的曲线模版是一组信息的集合，记录电网设备历史数据相
关的存储信息，形成一种抽象的SQL模版协议，且每个模版对应一个唯一的曲线
模版ID；
所述任务分配器模块当接收到客户端请求后，解析协议内容，获取曲线模版
ID与设备点ID等信息，根据曲线模版ID得到曲线模版信息，进行解析、拆分、
重组请求内容，将请求信息结构化封装。
6.根据权利要求5所述的历史数据服务系...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤卫东，于宏文，王健，李军良，马志斌，汪洋，郑春伟，肖小刚，于文娟，谈林涛，蒋国栋，徐建航，李阳，董世江，
申请(专利权)人：华中电网有限公司，北京科东电力控制系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42