基于网格技术的电力交易数据的存储处理方法

刘颖

关键词：网格技术；电力交易数据；存储处理

引言：随着社会的快速发展，在当前的电力市场中，其研究方向就成为了如何保证多区域电力系统协同合作并且经济安全的运行。电力生产管理多年来一直遵循“分级管理、分层控制、分布处理”的原则，电力的交易系统也是遵循这个原则。目前，多区域的电力交易数据的处理方法尚未成熟，数据的计算也很受限制。本文就基于网格技术对电力交易数据的存储与处理方法进行了研究，深入讨论了网格技术在其中应用的细节。

一、系统设计

1.系统需求分析

创随着国家的不断发展，电力系统已经实现全国联网，电力市场也在不断地趋于成熟，电力系统中的交易数据的商业价值也在一直受到关注。对于多区域间的联合电网系统，如果参与市场的各个区域都是独立进行开发，这样不仅成本很高，而且对于不同系统之间的数据如何进行融合也是一大难题。综合我国电力系统的现状，虽然电力系统在区域间的联系更加密切，但是电力的调度和控制都是区域之间分开进行的。整个电网系统分为多个子网，每个子网的运行与维护都是各自调度中心进行操控的。因此，要提升电力联网的效率，电力交易系统的目的就在于将各个子网的数据进行整合，实现真正意义上的资源共享。系统的基本功能需求体现在分布式（交易系统于鏊具有分布式计算能力，可以适配多种数据存储结构以及运行平台）、适用于电力系统结构（电力系统目前为分层结构，交易系统要与电力系统的固有结构进行匹配。交易系统需要匹配电力系统的现有管理方式，划分层次，逐级匹配）、自我组织能力（交易系统需要一定的自我管理能力，可以自发的进行数据计算、维护以及存储，调度计算任务，分配资源）、易用性（图形可视化，便于操作）以及安全性（不同用户分配不同权限，保证系统安全运行）。除此之外，还需要满足电力系统的可扩展性、标准化以及易于维护等等。

2.系统功能模块设计

基于上述分析，要建立以服务为中心的电力交易体系，其结构可以分成数据服务模块、计算服务模块、协调服务模块以及分析服务模块。这种服务体系要基于网格技术实现，其可以更好的保证系统的实现。在应用服务部分可以提供四种服务模块，即为数据服务木块、计算服务模块、协调服务模块以及分析服务模块。在系统运行流程方面，其对于不同的计算场景运行流程基本相同。首先，用户进入系统验证，继而进入服务请求。系统在收到请求时，调用系统的协调服务，根据用户输入的数据查询目标区域的计算服务与数据服务。当区域之间进行完计算之后，调用数据服务，完成对数据的存储功能，之后的数据进行分析。因为电力市场的层级关系颇为复杂，对市场之间需要进行协调整个电力系统的流程也会对计算资源的开销和调度有更高的要求。

二、系统实现

1.网格的结构

从本质上看，网格技术是一种新形式的分布计算技术，其可以整合不同位置的资源，将这些资源整合成为一个整体，实现不同资源的协同、联合计算。而从技术上分析，网格需要解决不同层级之间的协同关系，而且不同层级之间还要遵循同一个标准。从实现途径上来看，网格技术依赖于计算机、通讯设备、服务器资源以及通信网络的平台建设。在网格系统中，用户获得计算服务，网格系统内部需要通过资源调度以及节点管理来为用户提供服务支持。网格技术的特点大致有分布性、异构性、自治性、动态性以及自相似性。而网格技术的体系，基于“协议”分成了应用层、汇聚层、资源层、连接层以及构造层五个层次。最底层也是最基础的计算资源，而最顶层的就是网格的应用。网格技术体系层次的划分也是依据层次间依赖不同的SDA、API和协议，这些不同的层次也定义了不同数量的协议。例如，连接层承载了上一层的映射，还要支持对下一层的映射，连接层还要完成自己的通信功能，定义系统相关的通信协议。

2.系统实现与仿真

上述中说了网格技术的体系分层，本文在实现电力的交易系统时，使用的是以服务为中心的开放式网格技术架构。其包括应用服务、存储数据的服务器以及计算资源等内容，其网络服务的形式为客户提供资源，具体表现为一些类的WebService。最终的网格服务还包括三个部分：接口、行为和服务数据。系统的开发使用的是Java语言，使用的开发工具是Globus。系统的功能模块中所有电力市场交易相关的服务都是使用开放式网格技术架构来完成，而易异构资源的相关描述则是需要使用XML语言。对单个区域进行基于网格技术的交易系统，需要依赖系统中的相关算法。而对算法的设计时，还要综合考虑电力市场交易中的参与者的利益以及算法的合理性，保证交易的完成可以促进电力市场更好的发展，算法的设计还需要遵循市场供需关系的约束。系统中的算法模型和服务使用的算法要遵循以下几点：首先，系统的交易决策要将发电商的利益最大化。其次，对于只开放发电侧的电力市场交易情况，在交易完成时要保证购电方的成本最小。最后，对于电力市场的管理者，交易完成要实现社会效益的最大化。在系统进行部署之后，还要对其进行测试。当用户完成注册后，对用户某天的电量分配以及市场竞价的计算请求处理。进行计算时，要根据系统的符合情况，判断网格技术的电力交易系统是否趋于稳定，是否会造成电力系统的阻塞。

结论

总之，本文设计了基于网格技术的电力交易系统，其以服务为中心，对电力交易系统的数据存储以及处理方法进行了研究讨论。结果可以显示，网格技术的电力交易系统复合稳定，更不会造成电力系统的阻塞。可以证明解决电力系统联网中分布式计算以及资源共享就是需要运用网格技术，这对于后期多区域间电力系统联网具有很高的借鉴意义与促进作用。

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