时序数据库的电力运维系统技术探讨--中国期刊网

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时序数据库的电力运维系统技术探讨

发表时间：2020/12/29 来源：《基层建设》2020年第24期作者：江鸿翔

[导读] 摘要：随着科技发展，信息化时代已经来临。

        国网福建省电力有限公司检修分公司福建福州 350013
        摘要：随着科技发展，信息化时代已经来临。物联网、互联网、大数据等的出现与蓬勃发展给人类的生产、生活带来巨大改变。就电力行业、电网企业来说，传统的电力运维系统弊端日益暴露，如：信息互通不及时，导致管理部门无法及时掌握电力运维的进度；各部门和系统未形成统一整体，检修工程量大，检修人员不足，影响电力的安全运行和社会生产生活的正常进行。但是，随着大数据、时序数据库的引进，我国的电力运维系统在运行模式上发生巨大变化。因此，本文就时序数据库电力运维系统的技术展开研究，为我国电力行业的发展提供理论基础。
        关键词：时序数据库；电力运维系统；
        电力系统的运维管理是电力企业正常运行的关键，为此，在科学技术迅速发展的情况下，引进时序数据库是时代所需、大势所趋。时序数据库的引进可以将传统独立的电力系统进行有效整合和联系，便于管理人员实时掌握电力运维的进度，安全检修人员及时准确确定故障位置进行维修，节省维修时间，使得电力系统设备能够安全稳定运行。基于此，时序数据库电力运维系统技术的探究十分必要。
        一、时序数据库
        随着大数据发展，数据库类型逐渐增多，时序数据库以其具有分布式的最大优点深受电力行业管理者的青睐，除此之外，它还可以对大规模的数据进行高比例压缩和处理，实现了对数据库的技术创新；可以大规模收集数据，形成数据集；更为重要的优势是具有较高的实时性。因此，具有技术创新和对数据可以灵活存储与处理的时序数据库的引进和应用有效解决了我国电力企业在生产过程中出现的数据储存和处理问题。对于电力企业而言，需要计算每年、每季度甚至每天的用电量等一系列数据，由于时序数据库具有分布式的特点，所以可以利用它的Key-value数据存储模式对存储的整点冻结数据、日冻结、瞬时冻结、定时冻结数据进行处理。
        二、电力运维系统
        电力运维系统的最大特点是分布式的架构设计。将微电网数据、充电桩数据、配电终端数据储存在实时数据库中，再通过RestfulAPI方式将时序数据库与前端Web应用服务访问接口相连接，然后后端服务器通过映射将构建的业务模型和数据模型投射到数据中心，最后电力运维系统发挥存储和处理大数据的功能，对数据中心收集到的数据进行处理。
        电力运维系统包括四个子系统：一是在线运行配电设备的系统界面子系统；二是支撑用电设备和能源设施的应用支撑平台；三是监控设备运行状态的数据服务子系统；四是对设备进行维护和检修的平台服务子系统。该系统的构成主要是为了实现对以下三方面的管理：一是对电力设备硬件、软件的管理；二是实现对参数/定值信息、设施及设备台账、软硬件版本的设置；三是实现对各电力设备运行状态的实时监测，对信息数据进行汇集，实现电力设备的标准化和一体化。

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        三、Node.JS介绍及实现运维系统的新增业务
        Node.JS是一个以ChromeV8引擎为基础的JavaScript运行平台，这也是后端服务器开发环境，该平台具有前后端分离开发的功能，可以根据前后段的不同要求提供对应访问方式，同时也使得异步事件和非阻塞特性的驱动模型应用于服务应用，这种应用模式使得系统性能得以提高，同时也减少了运行资源的浪费。它的应用使得电力运维系统的功能业务得以增加，具体表现为：
        （1）新增业务请求流程
        该业务是系统的核心功能之一，为电力运维系统提供数据来源，步骤为：当系统接收到客户发来的业务请求时，首先对其进行负载均衡处理，再发至不同服务器上反向代理请求头的处理，然后将处理好的数据发送给Node.JS，最后Node.JS将数据传输给Web瘦客户端。这便是一个完整的实时数据新增业务流程。
        （2）新增数据业务
        新增的数据业务是业务请求流程的后续。当Node.JS将数据传输给Web瘦客户端后，Web瘦客户端会开启增加数据业务指令，Node.Js数据储存于电量时序存储结构体data-create中，映射关系就会开始请求连接时序数据库，将结构体中的数据以RestAPI方式存储于时序数据库。
        （3）RestAPI 动词映射
        RestAPI和Restclient都是Node.JS所建立的时序数据库的服务方式，但是两者的功能有所差异。前者属于客户端程序，有众多资源且开发速度较快，但是扩展性欠佳。因此，在电力运维系统建立时序数据库时，用其他格式进行数据的增加、修改和删除。后者主要是通过 RestAPI 的动词映射实现时序数据库的建立。
        四、电力运维系统的运行结果测试
        运行结果测试主要是对用电量的测试，直接表现为通过服务器和服务集群模式对企业中的智能电表上的“日冻结”数据进行计算处理。数据规模与服务器的集群关系曲线。随着数据量的增大呈现上升趋势，但是当数据量达到一定规模时，便会遭遇网络瓶颈，从而制约电力运维系统性能的发挥。
        结束语
        总而言之，目前，国家电网企业积极引进新的科学技术运用于电力设备和基础设施的运行。根据上文可知，电网企业主要是运用Node.JS平台来充实电力运维系统的架构和功能，增强其扩展性，使得时序数据库中的数据可以被有效挖掘和二次开发，通过对数据的分析处理实现对电网企业运行设备状态的实时掌握，检修人员可以及时查看到出现的故障并及时解决，促进电力设备的安全稳定运行。
        参考文献：
        【1】荣雪琴，刘勇，刘昊，卜树坡.基于时序数据库的电力运维系统关键技术研究[J]电测与仪表.2018（09）：48-51，83.
        【2】黄红远，李高明，欧阳为年，吴树鸿.一种新型时序数据库在大型配电网自动化系统数据中心中的应用[J]中国电业（技术版），2014（07）.
        【3】李明.关于时序数据库的电力运维系统技术分析[J]名城绘，2019（08）.