一种用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法，在服务器内存缓存一定时间范围的历史采样数据，由于电网调度控制系统一般查询10天以内的历史数据，因此，直接在缓存中访问10天以内的历史采样数据，可避免绝大多数对历史库的直接访问，一方面通过内存直接访问可大幅提升访问效率，另一方面也降低了历史库的负载，减少历史数据服务对历史库的依赖，提供多种形式的访问接口，适合各种应用的需要，具有良好的应用前景。
【专利说明】
-种用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法，属于实时 数据库技术领域。
【背景技术】
[0002] 在电网调度控制系统中，需要从历史库中查询自动化设备的电压值、频率值、有功 值、无功值、电流值等量测数据，再将运些历史采样数据W曲线或表格的形式展现出来，用 于监测电网运行状况。
[0003] 随着电网快速发展和规模不断扩大，电网调度控制系统需要记录更加全面的电力 设备状态，导致历史采样数据存储规模持续增长，省级W上电网调度控制系统遥测遥信的 采样规模可达30万点W上。但是，历史库作为存储历史采样数据的关系型商用数据库，其访 问效率已经成为制约电网调度控制系统快速发展的瓶颈，为适应电网数据爆发式增长的需 求，迫切需要提升历史采样数据的访问性能、降低历史库负载，是当前急需解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明目的是为了克服现有的电网调度控制系统中历史库，访问效率已经成为制 约电网调度控制系统快速发展瓶颈的问题。本发明的用于超大规模电网调控系统的历史采 样数据缓存方法，在服务器内存缓存一定时间范围的历史采样数据，大幅提升历史采样数 据的访问性能，减少对历史库的访问，降低历史库负载，提供多种形式的访问接口，适合各 种应用的需要，具有良好的应用前景。
[0005] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
[0006] -种用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法，其特征在于:包括W 下步骤，
[0007] 步骤（1)，建立历史缓存存储模块，在服务器内存中开辟内存空间，存储不同采样 周期的历史数据，缓存时间可自定义；
[000引步骤(2)，建立历史缓存访问模块，为历史缓存存储模块提供历史缓存访问接口， 包括查询接口和修改接口；
[0009] 步骤(3)，构建适用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存系统，电网调度 控制系统的应用服务器和工作站通过通信网络调用历史缓存访问模块访问历史缓存存储 模块;实时库采样模块按照各采样点的采样周期从实时数据库中采集数据，调用历史缓存 访问模块的修改接口写入到历史缓存存储模块;历史缓存访问模块可通过历史库访问模块 访问历史库；
[0010] 步骤(4)，若需要查询历史采样数据时，执行步骤（5);若历史采样数据修改接口 时，执行步骤(6);
[0011] 步骤(5)，判断历史缓存存储模块中是否命中该历史采样数据，若命中，则从历史 缓存存储模块中读取数据并返回;若未命中，则通过历史缓存访问模块、历史库访问模块访 问历史库中读取数据并返回；
[0012] 步骤(6)，判断历史缓存存储模块中是否命中该历史采样数据，若命中，则先修改 历史缓存存储模块中的数据，再修改历史库数据并返回；若未命中，则通过历史缓存访问模 块、历史库访问模块直接修改历史库数据并返回。
[0013] 前述的用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法，其特征在于:步骤 (1)存储不同采样周期的历史数据，包括1秒钟、5秒钟、1分钟和5分钟，W适用于不同频率的 采样数据进行独立存储。
[0014] 前述的用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法，其特征在于:步骤 (1)缓存时间可自定义，缺省为10天。
[0015] 前述的用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法，其特征在于:所述 历史缓存存储模块，通过采样定义模板定义和描述历史数据缓存存储的采样数据，所述采 样定义模板包括从首字节到尾字节依次排列的采样点号、采样周期、历史库表号、历史库表 列号、缓存编号，
[0016] 所述采样点号指采样点的唯一标识;所述采样周期指采样数据两次采样之间的时 间间隔;所述历史库表号、历史库表列号定义了该采样点数据存储在历史库的位置，用于将 历史缓存存储模块中的采样点与历史库中的采样点建立映射关系;所述缓存编号指该采样 点数据存储在历史缓存存储模块的位置。
[0017] 前述的用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法，其特征在于:所述 查询接口的入参是采样点号、查询开始时间、查询结束时间，出参是浮点型数据值与整型状 态值，所述查询接口包括多种重载形式，包括查询单个采样点某一时刻的采样数据;查询单 个采样点指定时间跨度的采样数据;查询多个采样点某一时刻的采样数据;查询多个采样 点指定时间跨度的采样数据。
[0018] 前述的用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法，其特征在于:所述 修改接口的入参是采样点号、修改时刻，需要修改的浮点型数据值、需要修改的整型状态 值，所述修改接口包括多种重载形式，包括修改单个采样点某一时刻的采样数据;修改单个 采样点指定时间跨度的采样数据;修改多个采样点某一时刻的采样数据;修改多个采样点 指定时间跨度的采样数据。
[0019] 本发明的有益效果是:本发明的用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存 方法，在服务器内存缓存一定时间范围的历史采样数据，由于电网调度控制系统一般查询 10天W内的历史数据，因此，直接在缓存中访问10天W内的历史采样数据，可避免绝大多数 对历史库的直接访问，一方面通过内存直接访问可大幅提升访问效率，另一方面也降低了 历史库的负载，减少历史数据服务对历史库的依赖，提供多种形式的访问接口，适合各种应 用的需要，具有良好的应用前景。
【附图说明】
[0020] 图1是本发明的用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法的流程图。
[0021] 图2是本发明的适用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存系统的系统框 图。
[0022] 图3是本发明的需要查询历史采样数据的流程图。
[0023] 图4是本发明的历史采样数据修改接口的流程图。
【具体实施方式】
[0024] 下面将结合说明书附图，对本发明做进一步说明。W下实施例仅用于更加清楚地 说明本发明的技术方案，而不能W此来限制本发明的保护范围。
[0025] 如图1所示，本发明的用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法，包括 W下步骤，
[0026] 步骤（1)，建立历史缓存存储模块，在服务器内存中开辟内存空间，存储不同采样 周期的历史数据，缓存时间可自定义，存储不同采样周期的历史数据，包括1秒钟、5秒钟、1 分钟和5分钟，W适用于不同频率的采样数据进行独立存储，由于电网调度控制系统一般查 询10天W内的历史数据，因此，缓存时间默认定义为10天；
[0027] 所述历史缓存存储模块，通过采样定义模板定义和描述历史数据缓存存储的采样 数据，所述采样定义模板包括从首字节到尾字节依次排列的采样点号、采样周期、历史库表 号、历史库表列号、缓存编号，
[0028] 所述采样点号指采样点的唯一标识;所述采样周期指采样数据两次采样之间的时 间间隔;所述历史库表号、历史库表列号定义了该采样点数据存储在历史库的位置，用于将 历史缓存存储模块中的采样点与历史库中的采样点建立映射关系;所述缓存编号指该采样 点数据存储在历史缓存存储模块的位置，下表1为采样定义模板的一实施例，
[0029] 表1为采样定义模板的一实施例 「nrm1
L0031J由于历史库表号和历史库表列号标识出采样点L117093590328410113」的数据存 储在历史库yc_Ms_001表的cur_021列，而缓存编号指定了该采样点在历史采样数据缓存 区中存储在data_021区域，因此，通过该定义模板可将历史数据缓存中的采样点与历史库 中的采样点映射起来，便于在历史采样数据缓存或历史库中访问该采样点数据；
[0032] 步骤(2)，建立历史缓存访问模块，为历史缓存存储模块提供历史缓存访问接口， 包括查询接口和修改接口，
[0033] 所述查询接口的入参是采样点号、查询开始时间、查询结束时间，出参是浮点型数 据值与整型状态值，所述查询接口包括多种重载形式，包括查询单个采样点某一时刻的采 样数据;查询单个采样点指定时间跨度的采样数据;查询多个采样点某一时刻的采样数据； 查询多个采样点指定时间跨度的采样数据；
[0034] 所述修改接口的入参是采样点号、修改时刻，需要修改的浮点型数据值、需要修改 的整型状态值，所述修改接口包括多种重载形式，包括修改单个采样点某一时刻的采样数 据;修改单个采样点指定时间跨度的采样数据;修改多个采样点某一时刻的采样数据;修改 多个采样点指定时间跨度的采样数据；
[0035] 步骤(3)，构建适用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存系统，如图2所 示，电网调度控制系统的应用服务器和工作站通过通信网络调用历史缓存访问模块访问历 史缓存存储模块;实时库采样模块按照各采样点的采样周期从实时数据库中采集数据，调 用历史缓存访问模块的修改接口写入到历史缓存存储模块;历史缓存访问模块可通过历史 库访问模块访问历史库；
[0036] 步骤(4)，若需要查询历史采样数据时，执行步骤(5)，如图3所示;若历史采样数据 修改接口时，执行步骤(6 )，如图4所示；
[0037] 步骤(5)，判断历史缓存存储模块中是否命中该历史采样数据，若命中，则从历史 缓存存储模块中读取数据并返回;若未命中，则通过历史缓存访问模块、历史库访问模块访 问历史库中读取数据并返回；
[0038] 步骤(6)，判断历史缓存存储模块中是否命中该历史采样数据，若命中，则先修改 历史缓存存储模块中的数据，再修改历史库数据并返回；若未命中，则通过历史缓存访问模 块、历史库访问模块直接修改历史库数据并返回。
[0039] 综上所述，本发明的用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法，在服 务器内存缓存一定时间范围的历史采样数据，由于电网调度控制系统一般查询10天W内的 历史数据，因此，直接在缓存中访问10天W内的历史采样数据，可避免绝大多数对历史库的 直接访问，一方面通过内存直接访问可大幅提升访问效率，另一方面也降低了历史库的负 载，减少历史数据服务对历史库的依赖，提供多种形式的访问接口，适合各种应用的需要， 具有良好的应用前景。
[0040] W上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该 了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原 理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，运些变化和改进 都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界 定。
【主权项】
1. 一种用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法，其特征在于:包括以下 步骤， 步骤（1)，建立历史缓存存储模块，在服务器内存中开辟内存空间，存储不同采样周期 的历史数据，缓存时间可自定义； 步骤(2)，建立历史缓存访问模块，为历史缓存存储模块提供历史缓存访问接口，包括 查询接口和修改接口； 步骤(3)，构建适用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存系统，电网调度控制 系统的应用服务器和工作站通过通信网络调用历史缓存访问模块访问历史缓存存储模块； 实时库采样模块按照各采样点的采样周期从实时数据库中采集数据，调用历史缓存访问模 块的修改接口写入到历史缓存存储模块;历史缓存访问模块可通过历史库访问模块访问历 史库； 步骤(4)，若需要查询历史采样数据时，执行步骤(5);若历史采样数据修改接口时，执 行步骤(6); 步骤(5)，判断历史缓存存储模块中是否命中该历史采样数据，若命中，则从历史缓存 存储模块中读取数据并返回；若未命中，则通过历史缓存访问模块、历史库访问模块访问历 史库中读取数据并返回； 步骤(6)，判断历史缓存存储模块中是否命中该历史采样数据，若命中，则先修改历史 缓存存储模块中的数据，再修改历史库数据并返回；若未命中，则通过历史缓存访问模块、 历史库访问模块直接修改历史库数据并返回。2. 根据权利要求1所述的用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法，其特 征在于:步骤（1)存储不同采样周期的历史数据，包括1秒钟、5秒钟、1分钟和5分钟，以适用 于不同频率的采样数据进行独立存储。3. 根据权利要求1所述的用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法，其特 征在于:步骤(1)缓存时间可自定义，缺省为10天。4. 根据权利要求1所述的用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法，其特 征在于:所述历史缓存存储模块，通过采样定义模板定义和描述历史数据缓存存储的采样 数据，所述采样定义模板包括从首字节到尾字节依次排列的采样点号、采样周期、历史库表 号、历史库表列号、缓存编号， 所述采样点号指采样点的唯一标识;所述采样周期指采样数据两次采样之间的时间间 隔;所述历史库表号、历史库表列号定义了该采样点数据存储在历史库的位置，用于将历史 缓存存储模块中的采样点与历史库中的采样点建立映射关系;所述缓存编号指该采样点数 据存储在历史缓存存储模块的位置。5. 根据权利要求1所述的用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法，其特 征在于:所述查询接口的入参是采样点号、查询开始时间、查询结束时间，出参是浮点型数 据值与整型状态值，所述查询接口包括多种重载形式，包括查询单个采样点某一时刻的采 样数据;查询单个采样点指定时间跨度的采样数据;查询多个采样点某一时刻的采样数据； 查询多个采样点指定时间跨度的采样数据。6. 根据权利要求1所述的用于超大规模电网调控系统的历史采样数据缓存方法，其特 征在于:所述修改接口的入参是采样点号、修改时刻，需要修改的浮点型数据值、需要修改 的整型状态值，所述修改接口包括多种重载形式，包括修改单个采样点某一时刻的采样数 据;修改单个采样点指定时间跨度的采样数据;修改多个采样点某一时刻的采样数据;修改 多个采样点指定时间跨度的采样数据。
【文档编号】G06F17/30GK105955983SQ201610240710
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】靳晶, 吴庆曦, 王瑾, 魏娜, 彭晖, 孟勇亮, 孙世明, 陈宁, 徐春雷, 余璟, 吴海伟, 胡浔惠, 佘勇
【申请人】国电南瑞科技股份有限公司, 国电南瑞南京控制系统有限公司, 国家电网公司, 国网江苏省电力公司