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隨著電網規模的不斷擴大，電網管理的自動化水平成為各方面關注的焦點，如果能夠提升其自動化水平，并且使得電網自動化系統的應用技術不斷提高，那么大大發揮商用數據庫的作用，并且實現對于電網調度的自動化監控，就可以使人們及時了解電網系統內的負荷狀態，從而能夠預測調度潮流，進行安全分析，實現電壓功能的優化等等。電力調度自動化系統可以完善電力生產、輸送、分配和消費一體化的過程，電力調度自動化系統需要各類數據的匯總和計算，因此為了能夠提高電力調度自動化系統數據運算的可靠性和穩定性，提升電力用戶的服務質量和滿意度，因調用并架構商用數據庫，從而能夠使得電力調度自動化系統與計算機技術的結合更加具有實際應用效果。電力調度自動化系統，成為結合現代計算機技術及通信技術的現代應用系統，其通信系統和數據庫技術之間的結合非常緊密，往往運用大的數據采集和監控，利用自動發電控制和經濟協調，實現經濟類調度運行的可掌控性，實現電網靜態安全分析性等等。在實際使用環節內，電網數據收集了大量電網運行的實時信息，通過人與機器之間的連接，把控電網運行的狀況，從而能夠集中而持久的顯示出新的監控條件，完成經濟調度和安全分析功能等。數據庫和相關技術作為計算機科學中的獨立分支，在數據庫的應用和管理過程中逐漸發展起來，并成為電力調度自動化系統中的重要支撐。

1商用數據庫在電網調度自動化系統中應用的背景

1.1電網調度自動化系統需要商用數據庫

早在20世紀90年代，大型的商用數據庫如ORACLE、DB2、SQLSERVER等就開始不斷的興盛，在電力調度自動化系統中得到了廣泛的應用。自動化技術緩解了人們的生活工作壓力，制造廠商紛紛開始投入到商用數據庫的開發和使用環節，應用廠商體驗到商用數據庫給系統開發帶來的便利，以及對用戶數據存儲提供持久性保證。商用數據庫開始不斷的在電力系統中起到優勢效果，并且在電力系統的網絡監控環境內扮演了不可或缺的角色。電網調度自動化系統常常需要結合大數據和云計算的應用，通過商用數據庫便捷訪問，統一數據管理的優勢，因此人們逐漸意識到商用數據庫在電網調度自動化系統應用中的重要作用，希望能夠盡可能的減少人的工作負擔，充分利用商用數據庫數據存儲、計算、和分析的能力，使得電網監控數據實時化，精準化。

1.2商業數據庫在EMS系統中的應用

電力調動自動化系統中的數據庫一般而言分為實時數據庫和歷史數據庫，兩種數據庫實現了系統之內的信息交換和數據儲存。在電力調度系統對數據庫的需求，包含了海量存儲和即時響應的要求。對于其實時性的要求，常常借助了專用的數據庫技術，如實時數據庫進行數據存儲。而商用數據庫用于歷史數據的儲存，有更好的可靠性和通用性。利用商用數據庫獨特的作用及特點，在電力調度自動化系統中發揮其便捷查詢及數據存儲的優勢，那么將會成倍的提升電力資源調動及監控的效率。

1.3商用數據庫的實際作用

商用數據庫的作用非常具備優勢，在EMS系統中利用商用數據庫的作用，實現了更大容量的存儲和更便捷的通用訪問，綜合而言，商用數據庫的實際作用可以分為以下幾個方面：第一，儲存EMS系統中的各類參數數據，將這些參數數據打包之后，分類將支持系統運行的系統參數以及平臺應用的遙測技術，通信技術，遠距離控制和監測通道技術的參數都作為打包的內容，并且儲存之后進行分類分析，EMS系統中為電力調度自動化服務的各類數據存儲在商用數據庫中，從而能夠使得調度自動化各類數據集中存儲，便于數據查詢使用及管理。第二，儲存系統中大量的歷史數據和各類事項，也成為目前電力自動化系統使用商用數據庫主要的目的之一，因為商用數據庫中加入了更多的實際應用環節，從而能夠使得云計算的各類數據具有非常鮮見的優勢，并且歷史數據和事項的快速調用，能夠滿足很多具體的操作需求，從而能夠使得電力調度和電力監控業務系統功能變得更為完善。第三，商用數據庫提供標準的SQL訪問語言，同時提供通用的數據庫訪問接口，為整個電力調度自動化系統開發使用提供便利。同時使得應用系統根據有通用性和移植便利性，各個應用廠商通過統一的標準是數據庫接口進行數據存儲和訪問，從而能夠使得通訊和數據的調用速度更快，數據之間的分享更加具有實效性。從總體環節而言，商用數據庫內包含了海量的數據，而對于數據庫的支持和并發功能也包含在商用數據庫的功能范圍之內。第四，商用數據庫還應該具有自動備份功能，以及快速的恢復大量的數據的功能，從而能夠提高電力訪問、調度自動化系統的安全性。系統運行中難免會遇到各種系統故障，系統故障包括磁盤崩潰、電源故障、軟件錯誤，甚至人為破壞。面對這些方面的問題，一旦發生，就可能會丟失數據，導致數據庫系統無法正常運行。因此，數據庫備份和故障恢復是數據庫系統必不可少的組成部分，即使數據庫系統發生故障，也可以保障數據的完整性和一致性。數據庫不許包含備份及恢復功能，保障業務系統面對極端災難的處理能力。

2商用數據庫在電力調度自動化系統中的具體應用

2.1數據庫主機HA模式

目前主流的EMS系統之中，使用兩臺數據庫服務器加磁盤陣列的典型硬件配置。兩臺數據庫服務器采用基于操作系統技術的HA集群，該集群結合CLUSTERSOFT技術保證主備機冗余。當主機或者網絡發生故障時，集群將進行自動故障處理，自動漂移到備用節點，由備機接管所有業務。在HA完成切機后數據庫通過故障處理，正常對外服務，保持數據一致性。采用HA集群模式的最大優點是可以解決服務器內的單點故障，避免服務器故障后的長時間停機。但是HA是基于OS層的集群功能，所以一般僅是針對單實例數據庫使用，同時無法做到針對數據庫的數據冗余或者數據庫實例的冗余。但是數據庫HA模式對硬件要求簡單，不需要復雜的網絡設備支持，具有非常簡單的可操作性，而且建設成本低，所以對于業務系統來說在成本不高時也是首選集群解決方案。但是該模式對于主機資源的浪費比較大，備機總是處于冷備狀態，容錯能力差，無法充分利用硬件資源為系統提供服務。

2.2ORECLERAC模式

針對兩臺數據庫服務器和一套磁盤陣列的硬件架構模式，ORACLE提供了RAC集群模式。這種模式是通過兩個數據庫實例共同操作共享存儲，實現節點間的負載均衡。結合RAC實現充分的服務器調用和資源管理，控制并實現數據庫的高可用性。RAC集群中兩節點可以同時對外提供數據庫實例服務，所以針對高并發的事務處理型應用訪問需求，如果能夠結合RAC技術，將可充分地利用服務器資源，使得多節點數據庫服務器并行工作，提高業務系統的承載能力，即提高業務系統的并發訪問能力。在電力調度自動化系統中，商用數據庫的優勢是非常明顯的，其優勢很大程度上就來源于部署RAC技術而提升系統的高性能、高可用性、易擴展性和易管理的優勢。由于RAC實現技術復雜，其對硬件及網絡要求高，使得設備之間和操作系統兼容性要求更高，所以整體建設成本也較高。目前在基礎軟硬件國產化替代過程中，涌現出多家國產數據庫廠家，其中達夢數據庫作為國產數據庫廠家的佼佼者，已經在自主原創的關系數據庫產品中實現了共享存儲集群功能，填補了國產數據庫在該集群領域中的空白。

2.3達夢數據守護集群模式

達夢數據守護功能另一種數據庫集群模式。傳統的備份恢復技術，基于存儲的遠程鏡像等方法可以滿足用戶對數據安全性的要求，但無法滿足高可用性的要求，從出現故障，到解決故障，重新提供數據庫服務的時間往往較長。達夢數據守護集群是利用主數據庫REDO日志在備機重做來實現主備數據庫同步，為數據庫提供可靠性保證。通過數據守護實現對電力調用數據和各類監視系統的保護，這是一種獨立的集群工具。聯機REDO日志存儲數據庫的事務日志，任何修改數據庫的修改操作都會產生重做日志。數據庫將事務日志按操作順序寫入到日志文件之內。數據庫存在多個在線日志，如果一個日志文件寫滿了之后，將會切換到另一個日志文件，逐漸覆蓋老的日志內容，在開啟歸檔模式后，數據庫會通過系統的歸檔日志來保存時間更久的REDO日志。達夢通過MAL系統能實現主備數據庫之間的REDO日志傳輸。MAL系統是基于TCP協議實現的一種內部通信機制，具有可靠、靈活、高效的特性。電力調度系統操作的數據信息，在寫入主數據庫后，通過MAL系統同步到備數據庫之中。同時，MAL系統能夠完成守護進程與監視器之間的消息傳遞，實現狀態監控和監測目的，實現故障處理控制和角色轉換的訴求。另外，達夢數據守護集群支持手動和自動切換模式，能夠通過監視器執行Switchover命令實現主備手動切換。通過使用數據守護集群，可以為電力業務系統數據提供高可靠保證，并可實現滾動的數據庫版本升級，減短數據庫檢修操作時間。因此達夢數據守護集群滿足用戶關于系統可用性、數據安全性、性能等方面的綜合需求，有效降低總體投入，獲得超值的投資回報。

結論：

綜上所述，在電力調度自動化系統中，商用數據庫具有舉足輕重的地位，無論采用哪種方式，都必須要保證電力調度自動化系統的高可用性和高穩定性，在電力調動系統自動化EMS系統的建設之初，就應該考慮到如何使用商用數據庫，進行內部評估和設計之后，結合實際情況選擇適合實際需求的優化方案，充分發揮商用數據庫自由的優勢，為業務系統提供穩健的底層支持。商用數據庫的功能很多，且能夠完成各類比較復雜的數據調用及資源共享活動，這對于商用數據庫來說在電力調度自動化系統中將是很好的推廣和發展。

作者：汪凱威 劉冉 黃輝 於湘濤 陳潔 單位：國網新疆電力有限公司