一種用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法，在服務器內存緩存一定時間范圍的歷史采樣數據，由于電網調度控制系統一般查詢10天以內的歷史數據，因此，直接在緩存中訪問10天以內的歷史采樣數據，可避免絕大多數對歷史庫的直接訪問，一方面通過內存直接訪問可大幅提升訪問效率，另一方面也降低了歷史庫的負載，減少歷史數據服務對歷史庫的依賴，提供多種形式的訪問接口，適合各種應用的需要，具有良好的應用前景。
【專利說明】
-種用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法
技術領域
[0001] 本發明設及一種用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法，屬于實時 數據庫技術領域。
【背景技術】
[0002] 在電網調度控制系統中，需要從歷史庫中查詢自動化設備的電壓值、頻率值、有功 值、無功值、電流值等量測數據，再將運些歷史采樣數據W曲線或表格的形式展現出來，用 于監測電網運行狀況。
[0003] 隨著電網快速發展和規模不斷擴大，電網調度控制系統需要記錄更加全面的電力 設備狀態，導致歷史采樣數據存儲規模持續增長，省級W上電網調度控制系統遙測遙信的 采樣規模可達30萬點W上。但是，歷史庫作為存儲歷史采樣數據的關系型商用數據庫，其訪 問效率已經成為制約電網調度控制系統快速發展的瓶頸，為適應電網數據爆發式增長的需 求，迫切需要提升歷史采樣數據的訪問性能、降低歷史庫負載，是當前急需解決的問題。
【發明內容】
[0004] 本發明目的是為了克服現有的電網調度控制系統中歷史庫，訪問效率已經成為制 約電網調度控制系統快速發展瓶頸的問題。本發明的用于超大規模電網調控系統的歷史采 樣數據緩存方法，在服務器內存緩存一定時間范圍的歷史采樣數據，大幅提升歷史采樣數 據的訪問性能，減少對歷史庫的訪問，降低歷史庫負載，提供多種形式的訪問接口，適合各 種應用的需要，具有良好的應用前景。
[0005] 為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：
[0006] -種用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法，其特征在于:包括W 下步驟，
[0007] 步驟（1)，建立歷史緩存存儲模塊，在服務器內存中開辟內存空間，存儲不同采樣 周期的歷史數據，緩存時間可自定義；
[000引步驟(2)，建立歷史緩存訪問模塊，為歷史緩存存儲模塊提供歷史緩存訪問接口， 包括查詢接口和修改接口；
[0009] 步驟(3)，構建適用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存系統，電網調度 控制系統的應用服務器和工作站通過通信網絡調用歷史緩存訪問模塊訪問歷史緩存存儲 模塊;實時庫采樣模塊按照各采樣點的采樣周期從實時數據庫中采集數據，調用歷史緩存 訪問模塊的修改接口寫入到歷史緩存存儲模塊;歷史緩存訪問模塊可通過歷史庫訪問模塊 訪問歷史庫；
[0010] 步驟(4)，若需要查詢歷史采樣數據時，執行步驟（5);若歷史采樣數據修改接口 時，執行步驟(6);
[0011] 步驟(5)，判斷歷史緩存存儲模塊中是否命中該歷史采樣數據，若命中，則從歷史 緩存存儲模塊中讀取數據并返回;若未命中，則通過歷史緩存訪問模塊、歷史庫訪問模塊訪 問歷史庫中讀取數據并返回；
[0012] 步驟(6)，判斷歷史緩存存儲模塊中是否命中該歷史采樣數據，若命中，則先修改 歷史緩存存儲模塊中的數據，再修改歷史庫數據并返回；若未命中，則通過歷史緩存訪問模 塊、歷史庫訪問模塊直接修改歷史庫數據并返回。
[0013] 前述的用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法，其特征在于:步驟 (1)存儲不同采樣周期的歷史數據，包括1秒鐘、5秒鐘、1分鐘和5分鐘，W適用于不同頻率的 采樣數據進行獨立存儲。
[0014] 前述的用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法，其特征在于:步驟 (1)緩存時間可自定義，缺省為10天。
[0015] 前述的用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法，其特征在于:所述 歷史緩存存儲模塊，通過采樣定義模板定義和描述歷史數據緩存存儲的采樣數據，所述采 樣定義模板包括從首字節到尾字節依次排列的采樣點號、采樣周期、歷史庫表號、歷史庫表 列號、緩存編號，
[0016] 所述采樣點號指采樣點的唯一標識;所述采樣周期指采樣數據兩次采樣之間的時 間間隔;所述歷史庫表號、歷史庫表列號定義了該采樣點數據存儲在歷史庫的位置，用于將 歷史緩存存儲模塊中的采樣點與歷史庫中的采樣點建立映射關系;所述緩存編號指該采樣 點數據存儲在歷史緩存存儲模塊的位置。
[0017] 前述的用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法，其特征在于:所述 查詢接口的入參是采樣點號、查詢開始時間、查詢結束時間，出參是浮點型數據值與整型狀 態值，所述查詢接口包括多種重載形式，包括查詢單個采樣點某一時刻的采樣數據;查詢單 個采樣點指定時間跨度的采樣數據;查詢多個采樣點某一時刻的采樣數據;查詢多個采樣 點指定時間跨度的采樣數據。
[0018] 前述的用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法，其特征在于:所述 修改接口的入參是采樣點號、修改時刻，需要修改的浮點型數據值、需要修改的整型狀態 值，所述修改接口包括多種重載形式，包括修改單個采樣點某一時刻的采樣數據;修改單個 采樣點指定時間跨度的采樣數據;修改多個采樣點某一時刻的采樣數據;修改多個采樣點 指定時間跨度的采樣數據。
[0019] 本發明的有益效果是:本發明的用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存 方法，在服務器內存緩存一定時間范圍的歷史采樣數據，由于電網調度控制系統一般查詢 10天W內的歷史數據，因此，直接在緩存中訪問10天W內的歷史采樣數據，可避免絕大多數 對歷史庫的直接訪問，一方面通過內存直接訪問可大幅提升訪問效率，另一方面也降低了 歷史庫的負載，減少歷史數據服務對歷史庫的依賴，提供多種形式的訪問接口，適合各種應 用的需要，具有良好的應用前景。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發明的用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法的流程圖。
[0021] 圖2是本發明的適用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存系統的系統框 圖。
[0022] 圖3是本發明的需要查詢歷史采樣數據的流程圖。
[0023] 圖4是本發明的歷史采樣數據修改接口的流程圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面將結合說明書附圖，對本發明做進一步說明。W下實施例僅用于更加清楚地 說明本發明的技術方案，而不能W此來限制本發明的保護范圍。
[0025] 如圖1所示，本發明的用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法，包括 W下步驟，
[0026] 步驟（1)，建立歷史緩存存儲模塊，在服務器內存中開辟內存空間，存儲不同采樣 周期的歷史數據，緩存時間可自定義，存儲不同采樣周期的歷史數據，包括1秒鐘、5秒鐘、1 分鐘和5分鐘，W適用于不同頻率的采樣數據進行獨立存儲，由于電網調度控制系統一般查 詢10天W內的歷史數據，因此，緩存時間默認定義為10天；
[0027] 所述歷史緩存存儲模塊，通過采樣定義模板定義和描述歷史數據緩存存儲的采樣 數據，所述采樣定義模板包括從首字節到尾字節依次排列的采樣點號、采樣周期、歷史庫表 號、歷史庫表列號、緩存編號，
[0028] 所述采樣點號指采樣點的唯一標識;所述采樣周期指采樣數據兩次采樣之間的時 間間隔;所述歷史庫表號、歷史庫表列號定義了該采樣點數據存儲在歷史庫的位置，用于將 歷史緩存存儲模塊中的采樣點與歷史庫中的采樣點建立映射關系;所述緩存編號指該采樣 點數據存儲在歷史緩存存儲模塊的位置，下表1為采樣定義模板的一實施例，
[0029] 表1為采樣定義模板的一實施例 「nrm1
L0031J由于歷史庫表號和歷史庫表列號標識出采樣點L117093590328410113」的數據存 儲在歷史庫yc_Ms_001表的cur_021列，而緩存編號指定了該采樣點在歷史采樣數據緩存 區中存儲在data_021區域，因此，通過該定義模板可將歷史數據緩存中的采樣點與歷史庫 中的采樣點映射起來，便于在歷史采樣數據緩存或歷史庫中訪問該采樣點數據；
[0032] 步驟(2)，建立歷史緩存訪問模塊，為歷史緩存存儲模塊提供歷史緩存訪問接口， 包括查詢接口和修改接口，
[0033] 所述查詢接口的入參是采樣點號、查詢開始時間、查詢結束時間，出參是浮點型數 據值與整型狀態值，所述查詢接口包括多種重載形式，包括查詢單個采樣點某一時刻的采 樣數據;查詢單個采樣點指定時間跨度的采樣數據;查詢多個采樣點某一時刻的采樣數據； 查詢多個采樣點指定時間跨度的采樣數據；
[0034] 所述修改接口的入參是采樣點號、修改時刻，需要修改的浮點型數據值、需要修改 的整型狀態值，所述修改接口包括多種重載形式，包括修改單個采樣點某一時刻的采樣數 據;修改單個采樣點指定時間跨度的采樣數據;修改多個采樣點某一時刻的采樣數據;修改 多個采樣點指定時間跨度的采樣數據；
[0035] 步驟(3)，構建適用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存系統，如圖2所 示，電網調度控制系統的應用服務器和工作站通過通信網絡調用歷史緩存訪問模塊訪問歷 史緩存存儲模塊;實時庫采樣模塊按照各采樣點的采樣周期從實時數據庫中采集數據，調 用歷史緩存訪問模塊的修改接口寫入到歷史緩存存儲模塊;歷史緩存訪問模塊可通過歷史 庫訪問模塊訪問歷史庫；
[0036] 步驟(4)，若需要查詢歷史采樣數據時，執行步驟(5)，如圖3所示;若歷史采樣數據 修改接口時，執行步驟(6 )，如圖4所示；
[0037] 步驟(5)，判斷歷史緩存存儲模塊中是否命中該歷史采樣數據，若命中，則從歷史 緩存存儲模塊中讀取數據并返回;若未命中，則通過歷史緩存訪問模塊、歷史庫訪問模塊訪 問歷史庫中讀取數據并返回；
[0038] 步驟(6)，判斷歷史緩存存儲模塊中是否命中該歷史采樣數據，若命中，則先修改 歷史緩存存儲模塊中的數據，再修改歷史庫數據并返回；若未命中，則通過歷史緩存訪問模 塊、歷史庫訪問模塊直接修改歷史庫數據并返回。
[0039] 綜上所述，本發明的用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法，在服 務器內存緩存一定時間范圍的歷史采樣數據，由于電網調度控制系統一般查詢10天W內的 歷史數據，因此，直接在緩存中訪問10天W內的歷史采樣數據，可避免絕大多數對歷史庫的 直接訪問，一方面通過內存直接訪問可大幅提升訪問效率，另一方面也降低了歷史庫的負 載，減少歷史數據服務對歷史庫的依賴，提供多種形式的訪問接口，適合各種應用的需要， 具有良好的應用前景。
[0040] W上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征及優點。本行業的技術人員應該 了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原 理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，運些變化和改進 都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界 定。
【主權項】
1. 一種用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法，其特征在于:包括以下 步驟， 步驟（1)，建立歷史緩存存儲模塊，在服務器內存中開辟內存空間，存儲不同采樣周期 的歷史數據，緩存時間可自定義； 步驟(2)，建立歷史緩存訪問模塊，為歷史緩存存儲模塊提供歷史緩存訪問接口，包括 查詢接口和修改接口； 步驟(3)，構建適用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存系統，電網調度控制 系統的應用服務器和工作站通過通信網絡調用歷史緩存訪問模塊訪問歷史緩存存儲模塊； 實時庫采樣模塊按照各采樣點的采樣周期從實時數據庫中采集數據，調用歷史緩存訪問模 塊的修改接口寫入到歷史緩存存儲模塊;歷史緩存訪問模塊可通過歷史庫訪問模塊訪問歷 史庫； 步驟(4)，若需要查詢歷史采樣數據時，執行步驟(5);若歷史采樣數據修改接口時，執 行步驟(6); 步驟(5)，判斷歷史緩存存儲模塊中是否命中該歷史采樣數據，若命中，則從歷史緩存 存儲模塊中讀取數據并返回；若未命中，則通過歷史緩存訪問模塊、歷史庫訪問模塊訪問歷 史庫中讀取數據并返回； 步驟(6)，判斷歷史緩存存儲模塊中是否命中該歷史采樣數據，若命中，則先修改歷史 緩存存儲模塊中的數據，再修改歷史庫數據并返回；若未命中，則通過歷史緩存訪問模塊、 歷史庫訪問模塊直接修改歷史庫數據并返回。2. 根據權利要求1所述的用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法，其特 征在于:步驟（1)存儲不同采樣周期的歷史數據，包括1秒鐘、5秒鐘、1分鐘和5分鐘，以適用 于不同頻率的采樣數據進行獨立存儲。3. 根據權利要求1所述的用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法，其特 征在于:步驟(1)緩存時間可自定義，缺省為10天。4. 根據權利要求1所述的用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法，其特 征在于:所述歷史緩存存儲模塊，通過采樣定義模板定義和描述歷史數據緩存存儲的采樣 數據，所述采樣定義模板包括從首字節到尾字節依次排列的采樣點號、采樣周期、歷史庫表 號、歷史庫表列號、緩存編號， 所述采樣點號指采樣點的唯一標識;所述采樣周期指采樣數據兩次采樣之間的時間間 隔;所述歷史庫表號、歷史庫表列號定義了該采樣點數據存儲在歷史庫的位置，用于將歷史 緩存存儲模塊中的采樣點與歷史庫中的采樣點建立映射關系;所述緩存編號指該采樣點數 據存儲在歷史緩存存儲模塊的位置。5. 根據權利要求1所述的用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法，其特 征在于:所述查詢接口的入參是采樣點號、查詢開始時間、查詢結束時間，出參是浮點型數 據值與整型狀態值，所述查詢接口包括多種重載形式，包括查詢單個采樣點某一時刻的采 樣數據;查詢單個采樣點指定時間跨度的采樣數據;查詢多個采樣點某一時刻的采樣數據； 查詢多個采樣點指定時間跨度的采樣數據。6. 根據權利要求1所述的用于超大規模電網調控系統的歷史采樣數據緩存方法，其特 征在于:所述修改接口的入參是采樣點號、修改時刻，需要修改的浮點型數據值、需要修改 的整型狀態值，所述修改接口包括多種重載形式，包括修改單個采樣點某一時刻的采樣數 據;修改單個采樣點指定時間跨度的采樣數據;修改多個采樣點某一時刻的采樣數據;修改 多個采樣點指定時間跨度的采樣數據。
【文檔編號】G06F17/30GK105955983SQ201610240710
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月18日
【發明人】靳晶, 吳慶曦, 王瑾, 魏娜, 彭暉, 孟勇亮, 孫世明, 陳寧, 徐春雷, 余璟, 吳海偉, 胡潯惠, 佘勇
【申請人】國電南瑞科技股份有限公司, 國電南瑞南京控制系統有限公司, 國家電網公司, 國網江蘇省電力公司