基于分布式存储的电网模型多版本多租户管理系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于分布式存储的电网模型多租户多版本管理系统与方法，主要包括采用分布式文件存储方式对电网历史、未来多业务模型进行存储管理，提高多版本模型存储容量与可用性；通过独立文件集存储不同版本模型数据，支持多用户构建相互隔离的模型存储与维护工作环境，提高多版本模型数据的隔离性与安全性；使用数据水平切分方式对单个版本模型进行多文件数据水平切分存储，提高模型数据存取性能；支持未来模型版本之间拆分与合并，提高多租户协同建模能力，具备未来版本投在线流程管理；根据模型差异内容进行历史版本模型存储与管理，支持历史模型管理、追溯与使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统自动化电网模型管理
，特别是一种基于分布式存储的电网模型多版本多租户管理系统及方法。
技术介绍
随着电网规模不断扩大，及其复杂性的增加，多项业务不仅需要调度控制系统能从年、月、日未来时间维度提前进行建模及分析工作，而且需要根据不同历史时期电网模型进行静态追忆分析。当前智能电网调度控制系统为实现电网智能化调度提供了良好的支撑，具备实时和历史模型的构建与管理能力，但无法从全时间维度对电网未来、历史模型进行构建及管理。近年来，国内外电力系统自动化厂家采用关系型数据库、分布式数据库存储与管理电网多版本模型，并通过测试系统对模型的更新进行验证，取得了较好的效果。但在许多性能上还存在不足，如多租户同时维护的未来模型版本数量与存储可扩展性，未来、历史版本模型维护及使用过程中的数据隔离性与可用性，未来模型拆分、合并效率及投在线流程管理，以及历史版本模型存取方式及可追溯性等方面。因此，实现全时间维度的电网多版本模型协同构建及管理对提升电网应用业务分析水平具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题为：利用分布式存储技术，在模型数据存储隔离的基础上，提供多租户相互独立的模型维护及使用工作环境，达到多租户未来模型内容共享的协同建模目的；对未来版本模型投入在线系统提供较完善的静态、动态验证机制与管理流程；同时对历史版本模型进行存储与管理，以支持历史模型追溯与使用，并能够快速获取历史版本模型之间的模型差异。本专利技术采取的技术方案具体为：基于分布式存储的电网模型多版本多租户管理系统，包括：轻量级文件数据库，用于存储单个版本的电网模型数据，同一版本的不同电网模型数据文件保存在不同的轻量级文件数据库中；同一版本的所有电网模型数据文件保存在相同且唯 一的目录中；不同版本的电网模型数据文件采用多机分布式存储与地址索引；多机分布式文件存储管理模块，以轻量级文件数据库为存储支持，管理不同版本电网模型数据的多机分布式存储；所述管理包括存储节点机器的增加；模型工作环境管理模块，包括权限管理单元、访问控制单元和模型存取单元；所述权限管理单元用于管理用户的维护和管理权限，访问控制单元用于根据用户的权限及管理维护的需求对已存储的电网模型数据进行访问，模型存取单元用于根据用户的权限及管理维护的需求对电网模型数据进行存取；及多版本管理模块，为用户对电网模型数据的维护和管理提供管理维护操作支持；所述管理维护操作包括未来版本的拆分与合并，将未来版本投入在线系统，以及历史版本追溯。本专利技术所述电网模型即电网设备及拓扑结构，为现有技术。进一步的，在存储电网模型版本数据时，属于同一版本中同一类型的电网模型数据文件，采用数据水平切分方式将数据保存于1个以上轻量级文件数据库中。此存储针对某电网模型数据的数据量较大情况下应用，同时进行多数据文件存储与数据分片位置索引，可提高多租户模型数据存储的隔离性与存取性能。本专利技术的管理系统以智能电网调度控制系统D5000平台为基础构建，使用独立于智能电网调度控制运行系统的软硬件环境，用户可在离线的管理系统中进行建模工作，通过网络代理机与在线系统进行通信互联，保证在线运行系统的安全运行。本专利技术系统针对不同版本的电网历史、未来多业务模型数据文件进行多机分布式存储与地址索引，提高多租户可同时维护未来模型及使用历史模型的版本数量，并支持加入机器作为新存储节点提高多版本模型存储总容量；在模型数据存储隔离的基础上，提供多租户相互独立的的模型维护及使用的工作环境，并支持多租户未来版本模型之间的拆分与合并功能，达到多租户未来模型内容共享的协同建模目的；对未来版本模型投入在线系统提供较完善的静态、动态验证机制与管理流程；以全量与差异模型共同保存的方式对历史版本模型进行存储与管理，可以快速获取历史版本模型与两个历史版本之间的模型差异，并支持历史模型追溯与使用。本专利技术基于上述系统的基于分布式存储的电网模型多版本多租户管理方法，包括以下步骤：步骤一，采用模型集作为维护与管理的基本单元，对模型集进行定义：以电网模型为核 心模型集，各业务私有模型为私有模型集；数据表为形成模型集的最小单位，一张数据表对应一种类型的模型集；支持自定义模型集、表所属模型集；定义服务资源，所述服务资源包括对电网模型版本进行访问、存取的用户权限定义和操作支持；所述操作支持包括模型存取服务和模型访问服务；步骤二，根据用户选择的需要维护的模型集，快速生成一个模型维护项目，所述模型维护项目包括存储模型数据的数据库文件，模型数据分片存储的位置索引信息文件，及记录变更内容的记录文件；所述数据库文件即轻量级文件数据库，其对模型维护项目中所需维护的模型数据范围及模型数据进行存储，同一版本的不同电网模型数据文件保存在不同的轻量级文件数据库中；同一版本的所有电网模型数据文件保存在相同且唯一的目录中；步骤三，根据步骤二模型维护项目中数据库文件中的模型数据范围，针对不同版本的电网历史、未来多业务模型数据文件进行多机分布式存储与地址索引，包括以下步骤：3.1利用模型存取服务分配该模型维护项目所对应的存储机器ip地址和唯一目录名称，记录创建该版本模型的用户、预计投运时间、模型版本创建时间等信息；3.2通过网络代理获取智能电网调度控制运行系统中的模型数据表结构，根据模型数据表结构信息在前述模型维护项目的数据库文件中创建相同的数据表；3.3通过高性能数据生成服务从在线运行系统中抽取电网模型数据，根据数据水平分片信息并发写入对应的模型维护项目的数据库文件中；此时模型维护项目生成完毕，并形成新的电网数据模型版本；上述步骤支持将模型拼接应用提供的CIM/E模型增量文件中的数据导入到未来版本数据文件中，3.2)、3.3)还支持根据当前已经存在的某一未来版本模型生成所需新的未来版本。步骤四，对生成的新的电网模型版本分配服务资源，使得电网模型版本数据与服务资源在逻辑上合成一个独立的模型工作环境。经步骤三即生成了独立的模型维护项目即mProject，创建该模型维护项目的用户使用模型维护界面工具对维护项目的模型数据进行修改，模型维护界面工具将数据修改请求提交至模型存取服务，模型存取服务根据请求内容对该版本的电网模型文件数据库进行修改。一个模型存取服务可以统一负责5-10个维护项目的模型存取工作，本专利技术方法根据当前活动的模 型维护项目个数自适应开启多个模型存取服务。模型存取服务对模型维护界面工具传入的用户名进行维护权限校验，用户只能对中自身创建的维护项目中模型进行维护，模型存取服务支持在该维护项目上加入其它参与维护的用户。模型存取服务将用户维护的模型变化内容记录在mProject目录中的模型变更记录文件中，该文件中记录了模型变更内容、模型变更被哪个用户所修改、模型变更时间，及变更前后状态等信息。以未来版本mProject中模型变更记录文件内容为基础，支持未来版本之间相同、不同模型集的数据拆分与合并。针对相同模型集中的模型表可以将该未来版本的增量模型按照用户选择需求进行拆分，并生成增量模型部分不冲突的两个独立未来模型版本，从而达到用户分厂站先后投入的需求；同时支持将两个增量模型部分不冲突的未来模型合并生成一个未来模型版本，从而达到多责任区厂站同时投运的需求。多租户在各自版本模型环境中建模范围与本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于分布式存储的电网模型多版本多租户管理系统，其特征是，包括：轻量级文件数据库，用于存储单个版本的电网模型数据，同一版本的不同电网模型数据文件保存在不同的轻量级文件数据库中；同一版本的所有电网模型数据文件保存在相同且唯一的目录中；不同版本的电网模型数据文件采用多机分布式存储与地址索引；多机分布式文件存储管理模块，以轻量级文件数据库为存储支持，管理不同版本电网模型数据的多机分布式存储；所述管理包括存储节点机器的增加；模型工作环境管理模块，包括权限管理单元、访问控制单元和模型存取单元；所述权限管理单元用于管理用户的维护和管理权限，访问控制单元用于根据用户的权限及管理维护的需求对已存储的电网模型数据进行访问，模型存取单元用于根据用户的权限及管理维护的需求对电网模型数据进行存取；及多版本管理模块，为用户对电网模型数据的维护和管理提供管理维护操作支持；所述管理维护操作包括未来版本的拆分与合并，将未来版本投入在线系统，以及历史版本追溯。

【技术特征摘要】
1. 基于分布式存储的电网模型多版本多租户管理系统，其特征是，包括：轻量级文件数据库，用于存储单个版本的电网模型数据，同一版本的不同电网模型数据文件保存在不同的轻量级文件数据库中；同一版本的所有电网模型数据文件保存在相同且唯一的目录中；不同版本的电网模型数据文件采用多机分布式存储与地址索引；多机分布式文件存储管理模块，以轻量级文件数据库为存储支持，管理不同版本电网模型数据的多机分布式存储；所述管理包括存储节点机器的增加；模型工作环境管理模块，包括权限管理单元、访问控制单元和模型存取单元；所述权限管理单元用于管理用户的维护和管理权限，访问控制单元用于根据用户的权限及管理维护的需求对已存储的电网模型数据进行访问，模型存取单元用于根据用户的权限及管理维护的需求对电网模型数据进行存取；及多版本管理模块，为用户对电网模型数据的维护和管理提供管理维护操作支持；所述管理维护操作包括未来版本的拆分与合并，将未来版本投入在线系统，以及历史版本追溯。2. 根据权利要求1所述的基于分布式存储的电网模型多版本多租户管理系统，其特征是，在存储电网模型版本数据时，属于同一版本中同一类型的电网模型数据文件，采用数据水平切分方式将数据保存于1个以上轻量级文件数据库中。3. 基于权利要求1至2所述系统的基于分布式存储的电网模型多版本多租户管理方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一，采用模型集作为维护与管理的基本单元，对模型集进行定义：以电网模型为核心模型集，各业务私有模型为私有模型集；数据表为形成模型集的最小单位，一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昊，翟明玉，李镇义，王培，季学纯，陈鹏，季惠英，王昌频，史浩秋，王玉军，张瑞，崔伟业，卞月峰，代宇涵，赵泰峰，陈军，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，国家电网公司，国网山西省电力公司，国网四川省电力公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32