本發(fā)明涉及電力調(diào)度自動(dòng)化，具體提供一種容器內(nèi)數(shù)據(jù)高速交互系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著電力負(fù)荷持續(xù)增長(zhǎng)，可調(diào)負(fù)荷、電動(dòng)汽車、分布式光伏、新型儲(chǔ)能、微電網(wǎng)、資源聚合商等新要素進(jìn)入了規(guī)模化發(fā)展階段，數(shù)據(jù)類型和接入方式呈現(xiàn)出異構(gòu)化、復(fù)雜化發(fā)展趨勢(shì)，數(shù)據(jù)規(guī)模更是指數(shù)級(jí)爆發(fā)增長(zhǎng)。

2、現(xiàn)有的數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)和方法采用多數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)特征信息，過于依賴云端或?qū)崟r(shí)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)載較高引起潛在的性能瓶頸，影響系統(tǒng)的整體性能和響應(yīng)時(shí)間，進(jìn)而限制了數(shù)據(jù)交互速度；并且系統(tǒng)的復(fù)雜性以及運(yùn)維部署復(fù)雜度難以滿足數(shù)據(jù)處理能力的在線動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，在應(yīng)對(duì)海量多元異構(gòu)新業(yè)態(tài)主體靈活接入和高可靠數(shù)據(jù)處理能力方面存在一定的局限性，對(duì)多元異構(gòu)數(shù)據(jù)處理的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展能力不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)和方法過于依賴云端或?qū)崟r(shí)庫(kù)限制了數(shù)據(jù)交互速度以及動(dòng)態(tài)擴(kuò)展能力不足的問題，本發(fā)明提供了一種容器內(nèi)數(shù)據(jù)高速交互系統(tǒng)及方法，減少了對(duì)實(shí)時(shí)庫(kù)的訪問，提升了數(shù)據(jù)交互速度和動(dòng)態(tài)擴(kuò)展能力。

2、本發(fā)明的具體方案如下。

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種容器內(nèi)數(shù)據(jù)高速交互系統(tǒng)，包括：

4、數(shù)據(jù)處理服務(wù)子系統(tǒng)，位于容器內(nèi)，訪問高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)，讀寫調(diào)度電網(wǎng)量測(cè)緩存數(shù)據(jù)；

5、高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)，位于容器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存，對(duì)緩存數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)標(biāo)校驗(yàn)和源校驗(yàn)；

6、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快照服務(wù)子系統(tǒng)，通過快照數(shù)據(jù)更新通道與所述高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)連接，對(duì)快照數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、回滾及查看；

7、以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步服務(wù)子系統(tǒng)，位于宿主機(jī)中，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新通道與所述高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)連接，將接收到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)寫入實(shí)時(shí)庫(kù)。

8、所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)子系統(tǒng)連接所述高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)，所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快照服務(wù)子系統(tǒng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步服務(wù)子系統(tǒng)以及實(shí)時(shí)庫(kù)集成在宿主機(jī)中，所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快照服務(wù)子系統(tǒng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步服務(wù)子系統(tǒng)分別連接實(shí)時(shí)庫(kù)。

9、高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)直接集成在數(shù)據(jù)處理容器中，能夠捕獲并響應(yīng)頻繁的數(shù)據(jù)訪問請(qǐng)求，減少了對(duì)底層實(shí)時(shí)庫(kù)的直接訪問次數(shù)，從而減輕了數(shù)據(jù)庫(kù)的負(fù)載，避免了潛在的性能瓶頸；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步服務(wù)子系統(tǒng)集成在宿主機(jī)中，這種讀寫分離的設(shè)計(jì)允許系統(tǒng)在不影響數(shù)據(jù)讀取性能的情況下，高效地處理數(shù)據(jù)寫入，進(jìn)一步提高了整體性能。

10、進(jìn)一步地，還包括：調(diào)度實(shí)時(shí)庫(kù)服務(wù)子系統(tǒng)，與所述高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)連接，當(dāng)所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)子系統(tǒng)訪問的設(shè)備類型、量測(cè)類型在緩存中沒有時(shí)，對(duì)缺頁數(shù)據(jù)進(jìn)行電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)構(gòu)建；模型變化監(jiān)測(cè)服務(wù)子系統(tǒng)，通過模型數(shù)據(jù)更新通道與所述高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)連接，當(dāng)所述實(shí)時(shí)庫(kù)有發(fā)生下裝實(shí)時(shí)庫(kù)或電網(wǎng)模型發(fā)生變化時(shí)，觸發(fā)高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存模型重構(gòu)。

11、所述調(diào)度實(shí)時(shí)庫(kù)服務(wù)子系統(tǒng)和模型變化監(jiān)測(cè)服務(wù)子系統(tǒng)都集成在宿主機(jī)中，所述調(diào)度實(shí)時(shí)庫(kù)服務(wù)子系統(tǒng)連接實(shí)時(shí)庫(kù)。容器內(nèi)高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)幀聽模型數(shù)據(jù)更新通道，當(dāng)接收到模型更新消息后，校驗(yàn)緩存中是否有該模型緩存，如果有，則對(duì)該模型進(jìn)行延時(shí)重構(gòu)。

12、進(jìn)一步地，所述高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)包括：

13、對(duì)所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)子系統(tǒng)暴露的數(shù)據(jù)訪問接口，包括數(shù)據(jù)讀取接口和數(shù)據(jù)更新接口以及數(shù)據(jù)增刪接口；

14、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，數(shù)據(jù)讀取和數(shù)據(jù)更新直接訪問數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)更新需要校驗(yàn)更新數(shù)據(jù)的時(shí)標(biāo)是否為最新；

15、數(shù)據(jù)更新上行模塊，幀聽所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新通道，將其他容器處理的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新到本容器的所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；

16、數(shù)據(jù)更新下行模塊，將本容器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新至所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新通道或所述快照數(shù)據(jù)更新通道；

17、以及模型同步模塊，幀聽所述模型數(shù)據(jù)更新通道，并為模型數(shù)據(jù)更新提供接口。

18、數(shù)據(jù)讀取接口和數(shù)據(jù)更新接口判斷高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存是否存在缺頁現(xiàn)象，如果有，則調(diào)用模型同步模塊進(jìn)行緩存構(gòu)建，并將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；數(shù)據(jù)增刪接口直接通過模型同步模塊實(shí)現(xiàn)緩存模型更新。

19、進(jìn)一步地，高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存支持動(dòng)態(tài)伸縮：當(dāng)電網(wǎng)模型增加量測(cè)類型時(shí)，觸發(fā)容器內(nèi)高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存橫向伸縮；當(dāng)一次設(shè)備有投運(yùn)或者退運(yùn)時(shí)，觸發(fā)容器內(nèi)高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存縱向伸縮。

20、高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存使用文件映射內(nèi)存技術(shù)（mmap）實(shí)現(xiàn)，電網(wǎng)模型打破按應(yīng)用進(jìn)行建模的思維，通過根據(jù)按設(shè)備量測(cè)類型進(jìn)行建模來實(shí)現(xiàn)高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存的動(dòng)態(tài)伸縮，可以適時(shí)的根據(jù)數(shù)據(jù)處理服務(wù)子系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)量測(cè)類型進(jìn)行裁減，以提升容器內(nèi)內(nèi)存資源的占用。緩存機(jī)制支持動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理，可以根據(jù)數(shù)據(jù)的訪問頻率和時(shí)效性動(dòng)態(tài)調(diào)整緩存大小和內(nèi)容，優(yōu)化內(nèi)存和存儲(chǔ)資源的使用。

21、進(jìn)一步地，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快照服務(wù)子系統(tǒng)偵聽快照數(shù)據(jù)更新通道，收到快照數(shù)據(jù)后，對(duì)快照數(shù)據(jù)進(jìn)行回滾存儲(chǔ)，并刪除過期快照數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快照服務(wù)子系統(tǒng)提供快照查看功能，通過標(biāo)準(zhǔn)化接口可以訪問指定量測(cè)點(diǎn)的快照數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快照服務(wù)子系統(tǒng)還提供快照回滾功能，通過標(biāo)準(zhǔn)化接口可以將指定量測(cè)點(diǎn)的指定時(shí)間的量測(cè)信息進(jìn)行回滾。

22、所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快照服務(wù)子系統(tǒng)將調(diào)度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)數(shù)幀歷史變化數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，方便歷史數(shù)據(jù)回滾及提高調(diào)度事故后問題偵測(cè)手段，提供電網(wǎng)事故時(shí)間點(diǎn)的異源數(shù)據(jù)查詢及數(shù)據(jù)恢復(fù)功能，快照存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)占用資源小，數(shù)據(jù)查看耗時(shí)短并且回滾數(shù)據(jù)快。

23、第二方面，本發(fā)明提供了一種容器內(nèi)數(shù)據(jù)高速交互方法，有賴于一種容器內(nèi)數(shù)據(jù)高速交互系統(tǒng)，包括：

24、容器內(nèi)高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)讀取電網(wǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)，若緩存已建立則直接返回緩存中的量測(cè)數(shù)據(jù)，若緩存未建立則將缺頁數(shù)據(jù)進(jìn)行電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)構(gòu)建；

25、對(duì)緩存數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)標(biāo)校驗(yàn)和源校驗(yàn)，將時(shí)標(biāo)校驗(yàn)通過的數(shù)據(jù)發(fā)送至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新通道，將異源數(shù)據(jù)進(jìn)行快照存儲(chǔ)；

26、其他容器內(nèi)的高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)讀取所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新通道中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

27、數(shù)據(jù)處理服務(wù)子系統(tǒng)調(diào)用高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)的讀接口進(jìn)行電網(wǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)讀取，調(diào)用高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)的寫接口進(jìn)行電網(wǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)更新；本容器中有電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)有更新時(shí)，需要將更新后的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分發(fā)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新通道，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步服務(wù)子系統(tǒng)幀聽實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新通道，并將更新的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)寫入調(diào)度監(jiān)盤的實(shí)時(shí)庫(kù)中。

28、進(jìn)一步地，將缺頁數(shù)據(jù)進(jìn)行電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)構(gòu)建后，將構(gòu)建后的緩存數(shù)據(jù)返回給容器內(nèi)數(shù)據(jù)處理服務(wù)子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理服務(wù)子系統(tǒng)直接更新容器內(nèi)高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存，再比對(duì)緩存中對(duì)應(yīng)實(shí)時(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)，保存高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)為最新時(shí)標(biāo)的數(shù)據(jù)。對(duì)緩存數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)標(biāo)校驗(yàn)指對(duì)緩存數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)和寫入時(shí)標(biāo)校驗(yàn)，確保緩存中的量測(cè)數(shù)據(jù)為最新時(shí)標(biāo)數(shù)據(jù)。

29、進(jìn)一步地，所述高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)在更新本容器中數(shù)據(jù)處理服務(wù)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)后，將最新時(shí)標(biāo)的數(shù)據(jù)通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新通道分發(fā)至其他容器；所述高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)將最新時(shí)標(biāo)的數(shù)據(jù)通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步服務(wù)子系統(tǒng)分發(fā)至實(shí)時(shí)庫(kù)，為調(diào)度監(jiān)盤提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)源，保證電網(wǎng)監(jiān)視的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為最新時(shí)標(biāo)數(shù)據(jù)。對(duì)緩存數(shù)據(jù)進(jìn)行源校驗(yàn)指對(duì)緩存數(shù)據(jù)的源和寫入時(shí)標(biāo)源進(jìn)行校驗(yàn)，如果發(fā)現(xiàn)兩者寫入的服務(wù)名不一致，即出現(xiàn)異源現(xiàn)場(chǎng)，該緩存數(shù)據(jù)為異源數(shù)據(jù)。

30、進(jìn)一步地，將異源數(shù)據(jù)進(jìn)行快照存儲(chǔ)包括：將異源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成快照數(shù)據(jù)，通過快照數(shù)據(jù)更新通道發(fā)送至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快照服務(wù)子系統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ)。

31、進(jìn)一步地，其他容器內(nèi)的高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)讀取所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新通道中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后，判斷讀取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的緩存是否建立，如果緩存未建立則不處理，如果緩存已建立則對(duì)緩存數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)標(biāo)校驗(yàn)，將最新時(shí)標(biāo)數(shù)據(jù)更新至緩存和實(shí)時(shí)庫(kù)中。調(diào)度監(jiān)盤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的展示通過調(diào)度實(shí)時(shí)庫(kù)服務(wù)子系統(tǒng)獲取實(shí)時(shí)庫(kù)中量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視，從而保證整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一致性和穩(wěn)定性。

32、因此，本發(fā)明有如下有益效果：

33、（1）通過引入容器內(nèi)數(shù)據(jù)高速交互技術(shù)，減少了對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)庫(kù)服務(wù)的直接訪問，降低了延遲，提高了數(shù)據(jù)訪問速度，優(yōu)化數(shù)據(jù)訪問性能；

34、（2）緩存機(jī)制支持動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理，可以根據(jù)數(shù)據(jù)的訪問頻率和時(shí)效性動(dòng)態(tài)調(diào)整緩存大小和內(nèi)容，優(yōu)化內(nèi)存和存儲(chǔ)資源的使用；

35、（3）高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)子系統(tǒng)直接集成在數(shù)據(jù)處理容器中，能夠捕獲并響應(yīng)頻繁的數(shù)據(jù)訪問請(qǐng)求，減少了對(duì)底層實(shí)時(shí)庫(kù)的直接訪問次數(shù)，從而減輕了數(shù)據(jù)庫(kù)的負(fù)載，避免了潛在的性能瓶頸；

36、（4）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步服務(wù)子系統(tǒng)集成在宿主機(jī)中，這種讀寫分離的設(shè)計(jì)允許系統(tǒng)在不影響數(shù)據(jù)讀取性能的情況下，高效地處理數(shù)據(jù)寫入，進(jìn)一步提高了整體性能；

37、（5）基于容器化的高效數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案及容器間的數(shù)據(jù)訪問機(jī)制，支持對(duì)緩存數(shù)據(jù)變化情況的歷史溯源，保障容器間交互的數(shù)據(jù)一致性、高效性以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)穩(wěn)定性，根據(jù)業(yè)務(wù)層與數(shù)據(jù)訪問層的解耦，解決帶來了容器間調(diào)度實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)高效共享與同步的難題，充分發(fā)揮了容器技術(shù)優(yōu)勢(shì)。