王鲲鹏
国网重庆市电力公司信息通信分公司,重庆市 401121
摘要：针对传统电力调度自动化系统并发性能、可扩展性和可维护性不足，进行微服务改造工作量大、周期长的问题，提出一种基于边车模式的微服务改造技术。为各个自动化应用开发不同的边车，边车与应用实例部署在一起，边车对外提供微服务接口并实现微服务的治理功能，应用专注于业务逻辑的实现。 能够实现电力调度自动化系统应用微服务改造过程中对传统应用的数据库和程序的复用，从而达到减少改造工作量和缩短开发周期的目的。
关键词：电力；调度自动化；一体化技术
引言
传统的电力调度自动化系统普遍采用平台＋应用的架构实现，平台提供各类基础服务、系统管理和应用监控功能，各类应用通过在不同的服务器上本地部署电力系统程序和数据库，向不同的用户提供各种电网监视、控制、计算、分析等功能。 随着电力调度自动化系统调管的厂站和设备不管增加、 接入的实时数据数量不断扩大，对自动化系统的并发性能、可扩展性和可维护性要求不管提高， 传统架构下的电力调度自动化系统无法满足这种需求。
1.我国近代电力系统自动化技术概述
发电、传送传输组成了电气系统，与原始电源系统相比，该公司的电源需求已大大增加，从而导致电源系统的电压、发电量和传输线长度显著增加。如今，家用电源系统基本上正在运行“家用电源”，同时，电力系统的迅猛发展也带来了新的问题，传输网络中较长的传输线也意味着传输线的分布将更宽，传输线的地形将更加复杂，这就造成操作和维护的工作相对来说比较困难。电气自动化技术的功能可以及时地做出警告并监视电气系统中出现的问题，所以要主动地解决系统在运行过程中出现的种种问题，它还能够确保电气系统可以正常地运行，所以自动化技术对于电气系统来说作用非常重要。然而，我国当前的电力系统自动化技术刚刚起步，有很多问题，所以，这项技术有很大的发展空间，基于电气系统的实际问题，可以采取其他目标步骤来进一步开发自动化技术，所以我国许多科研人员还要做更深层次的研究。
2.电力系统调度概述
电力调度系统需要收集大量复杂数据以支持和协助其工作，分析数据通常会消耗大量的人力资源，同时，由于人力资源的特点，计算数据的准确性也存在偏差，耗费巨额成本。因为计算机技术被广泛地传播，因此自动化技术就被融合到电力系统配电中，计算机技术可以用在电力系统的实时数据的收集和计算中，但是自动化技术可以用来控制连续的配电数据，它可以提供实时的监控视角，还能一直检测电源系统是否安全稳定。如今，许多企业都广泛地使用此项技术，将它用在全国范围内的网络配电当中，许多公司都承认并认可这个技术的优点。自动化技术可以自行分析数据，减少管理人员的工作量，因此，管理人员的效率也得到有效地提升，管理人员也可以通过计算机进行实时反馈。
3.电力调度自动化现状
3.1系统平台差异大
近年来，在电力系统快速的发展背景下，我国电力调度自动化系统发展也越来越完善，目前电力调度自动化平台主要基于计算机建设的，采用的是分布式体系结构，该体系结构可以统一操作不同系统平台，而且可以连接不同系统平台的数据，大大提高了电力调度工作效率。但是由于电力自动化系统平台类型较多，且不同系统平台之间具有较大的差异，同时硬件平台大多采用的 RISC 架构小型机，这样阻碍了一体化技术在电力调度中的应用和管理。
3.2电力调度系统存在“信息孤岛”
信息数据是电力调度系统的重要基础，只有电力调度系统与各个平台保持良好的信息联系，才能充分发挥电力调度系统的优势。但是从目前的现状来看，各平台之间的信息关联性不高，存在“信息孤岛”的问题。考虑网络信息安全等因素，不同数据接口对各系统平台之间的信息交互存在影响，数据互通机制薄弱，不利于提升电力调度系统的自动化。
4.电力调度自动化中的具体应用
4.1系统平台一体化
电力调度系统可以根据实际要求，合理选择计算机硬件和操作系统，由于二者之间具有一定的差异性，为了解决这种差异性，可以在硬件和操作系统中采用中间件耦合方式实现不同信息的转换。中间件在电力调度系统起到的功能主要有几个方面。一是可以对计算机硬件和操作系统的处理和包装，促使二者相互连接以及操作；二是中间件在电力调度系统中可以扩展分布的平台；三是利用中间件进行系统整合以及扩展时，不仅可以完成各项系统互通互联，还可以保证不影响已有的硬件和操作系统。对此要选择合适的中间对象，应用较为广泛的重要有两种，一种是 OMG，另一种为 CORBA，这主要是因为这两种中间件具有明显的优势，具体表现在具有较强的通信能力以及扩展能力，可以解决计算机硬件和操作系统之间的差异问题，为电力调度系统平台一体化的实现提供重要保障。
4.2电力调度自动化系统应用微服务改造技术路线
开发部署为各个电力调度自动化系统应用开发边车模块， 为每个应用实例部署一个边车实例， 边车实例与应用实例部署在同一个服务器上。电力调度自动化系统应用是指专注于某个特定业务， 具有内聚性、自治性和适当粒度的功能模块，这些功能模块由一个或者几个处理程序和一个或者几个数据库组成， 包括但不局限于权限管理、文件服务、模型服务、数据服务、潮流计算、静态安全分析等。 传统应用一般采用 C＋＋语言开发，部署在不同的服务器上，应用与应用之间利用平台的网络中间件通信。边车模块采用 Java 语言和主流的微服务框架开发，与应用实例部署在同一个服务器上， 边车模块的对外接口的语义与传统应用接口保持一致，语法形式采用可理解的 JSON 格式。
4.3服务交互应用
与边车通过平台网络中间件和序列化 ／反序列化技术进行通信，具体流程如下：1）服务客户端发送 JSON 格式的服务请求到边车；2）边车将请求报文转换成对象，再通过序列化技术将请求对象转换成二进制报文， 边车通过平台网络中间件接口发送二进制报文给应用；3）应用接收到请求进行自身业务逻辑的计算分析和处理，生成返回的二进制报文，并通过平台网络中间件接口返回给边车；4）边车将应用返回的二进制报文反序列化成对象，再通过接口返回给请求的客户端。
4.4接口一体化
接口一体化可以解决各平台差异问题，因此在电力调度自动化系统，可以采用标准的数据接口，实现电力调度自动化系统中的接口一体化，为资源以及信息的共享以及传送提供便利条件。客户在查询信息时，可以选择服务接口，这样可以为客户提供更高的服务。与此同时还应对查询服务接口不断地更新，以不断提高电力调度系统服务的效果。
结束语
电力调度系统对电力系统安全稳定运行具有直接影响，近年来，随着电网特性日趋复杂，科技创新成果的不断应用落地，促进了我国电网调度自动化系统的不断发展。一体化技术的实际应用，在电力调度自动化系统中发挥了至关重要的作用，有利于促进电力调度水平的提升。对此在电力调度自动化系统运行过程中，还应实施系统平台一体化、系统功能一体化、图模一体化以及接口一体化等，不断提高调度自动化水平，满足电网不断发展的更高需求，更好地服务电网调度机构，保障电网安全可靠运行。
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