電網調度自動化系統消息中間件關鍵技術探討

馬瑩 李煒

在電力系統的運行過程中，電網調動自動化系統發揮著十分重要的作用。文本對調度自動化系統消息中間件的特性進行分析，并對消息中間件的關鍵技術進行了探討。

電力系統運行中有效的電力調度是十分重要的，電力系統的安全、穩定運行離不開電力調度系統的作用，不僅如此，通過有效的電力調度還能夠提升電力系統運行的經濟效益。在當前的電力系統中，主要應用的是分布式的調度自動化系統。當前的電力調度自動化系統的數據通信主要有兩種通信形式，即點對點通信和點對多通信。電力調度自動化系統的信息通信需要通過中間件來實現，點對點通信對于中間件的要求比較簡單，通過應用公共對象請求代理體系結構（CORBA）等中間件就可以實現，而點對多通信則有著更高的要求，需要應用更具實用性的中間件。

一、調度自動化系統消息中間件的特性

在電力調度自動化通信系統之中，消息中間件作為關鍵的組成部分，最主要的功能是其可以屏蔽底層平臺間異構性，利用其這方面的功能可以使數據傳輸變得簡單，能夠給分布式調度自動化系統提供簡單、快捷并且準確的通信服務。作為重要的通信模塊，消息中間件應具有高可靠性、時效性以及易擴展性等特點才能夠滿足整個通信系統運行的需求，下面對這幾方面的特點進行介紹：

1.高可靠性及易擴展性

電力調度系統的運行時間里在掌握電網運行的時候狀態的基礎之上的，因此必須保持良好的通信狀態，這就要求其通信系統具有較高的可靠性。在這樣的要求下，消息中間件應有效的避免節點自身硬件故障、軟件故障和網絡故障，同時應具有在故障消除之后應及時的恢復通信的能力。此外，其應具有較好的易擴展性，在系統新增節點之后應保證其不會影響到原有節點的運行，使其能夠快速的融入到系統之中，發揮其應有等功能。

2.時效性

時效性管理有兩方面的作用，一方面其能夠有效防止消息過期問題的發生，保證系統邏輯的正確性；另一方面，當接收端程序在同一時間段內接收到了大量的信息時，通過這樣的方式能夠將過期的消息篩選掉，提高信息傳輸的效率。

3.多態功能

在電網調度自動化系統中，“態”可以認為是一種完成某些目標功能而建立應用集合。為了實現消息中間件等功能，滿足通信系統的需求，“態”應滿足以下條件：即同一“態”內能夠實現互相之間的通信，而不同“態”則無法實現。

二、消息中間件的關鍵技術

1.對等式結構

通過應用對等式結構，能夠使各節點之間保持對等關系，在這一結構下，消息的服務端并不是單獨存在的，某些節點的進入、退出系統并不會影響到正常通信的進行，只要保持有一節點，該節點上的進程之間就能夠實現互相的通信。

2.多種服務質量

多種服務質量指的是消息中間件的持久性、時效性以及可靠性等方面的，其中，可靠性表示其具備準確、完整并且不重復的完成信息傳輸的能力；時效性表示，當傳輸時間超過了所允許的最大延遲時，就需要將該信息丟棄。持久性主要提供盡力服務和持久服務等兩部分功能，盡力服務不具備保存信息的功能，一旦消息發送失敗就會將其丟掉，而持久服務具有保存信息的功能，在發送失敗之后會將該消息暫時的保存，并且在檢測到接收端能夠正常接收消息之后，會重新的發送該條消息，這個過程會重復進行，直到將該消息成功的發送出去，或者是該消息過期。

3.多態功能的支持

電力調度自動化中間件消息都是按照二元組的形式來進行的，在其中應用了進程標識和動態標識。物理中間件的主要功能是實現網絡通信層次的“態”之間能夠滿足互相通信的基本原則，引用到應用程序之中進行使用有助于應用進程的運行。

4.跨平臺

消息中間件的工作區域主要是在應用層，具有完全的、自主性的開發試驗，不需要過分依賴第三方軟件。在編輯語言的選擇方面，需要滿足IEEE POSIX2標準，因此使用ANSIC/C++語言是十分適合的，使其能夠在Windows、HPUX等操作系統平臺中穩定運行，而且即使在同一系統之中采取了不同的操作系統節點，應用消息中間件也能夠保證通信的正常進行。

三、結束語

為了保證高效的通信功能，消息中間件應具有可靠性、已擴展性和時效性等特征，對等式結構、多態功能的支持、跨平臺和多態功能是實現消息中間件功能的主要技術，對于實現其功能具有重要作用。