電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)消息中間件關(guān)鍵技術(shù)探討

馬瑩 李煒

在電力系統(tǒng)的運行過程中，電網(wǎng)調(diào)動自動化系統(tǒng)發(fā)揮著十分重要的作用。文本對調(diào)度自動化系統(tǒng)消息中間件的特性進(jìn)行分析，并對消息中間件的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討。

電力系統(tǒng)運行中有效的電力調(diào)度是十分重要的，電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行離不開電力調(diào)度系統(tǒng)的作用，不僅如此，通過有效的電力調(diào)度還能夠提升電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)效益。在當(dāng)前的電力系統(tǒng)中，主要應(yīng)用的是分布式的調(diào)度自動化系統(tǒng)。當(dāng)前的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)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(diào)度自動化系統(tǒng)的信息通信需要通過中間件來實現(xiàn)，點對點通信對于中間件的要求比較簡單，通過應(yīng)用公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu)（CORBA）等中間件就可以實現(xiàn)，而點對多通信則有著更高的要求，需要應(yīng)用更具實用性的中間件。

一、調(diào)度自動化系統(tǒng)消息中間件的特性

在電力調(diào)度自動化通信系統(tǒng)之中，消息中間件作為關(guān)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(gòu)性，利用其這方面的功能可以使數(shù)據(jù)傳輸變得簡單，能夠給分布式調(diào)度自動化系統(tǒng)提供簡單、快捷并且準(zhǔn)確的通信服務(wù)。作為重要的通信模塊，消息中間件應(yīng)具有高可靠性、時效性以及易擴(kuò)展性等特點才能夠滿足整個通信系統(tǒng)運行的需求，下面對這幾方面的特點進(jìn)行介紹：

1.高可靠性及易擴(kuò)展性

電力調(diào)度系統(tǒng)的運行時間里在掌握電網(wǎng)運行的時候狀態(tài)的基礎(chǔ)之上的，因此必須保持良好的通信狀態(tài)，這就要求其通信系統(tǒng)具有較高的可靠性。在這樣的要求下，消息中間件應(yīng)有效的避免節(jié)點自身硬件故障、軟件故障和網(wǎng)絡(luò)故障，同時應(yīng)具有在故障消除之后應(yīng)及時的恢復(fù)通信的能力。此外，其應(yīng)具有較好的易擴(kuò)展性，在系統(tǒng)新增節(jié)點之后應(yīng)保證其不會影響到原有節(jié)點的運行，使其能夠快速的融入到系統(tǒng)之中，發(fā)揮其應(yīng)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(fā)生，保證系統(tǒng)邏輯的正確性；另一方面，當(dāng)接收端程序在同一時間段內(nèi)接收到了大量的信息時，通過這樣的方式能夠?qū)⑦^期的消息篩選掉，提高信息傳輸?shù)男省?/p>

3.多態(tài)功能

在電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中，“態(tài)”可以認(rèn)為是一種完成某些目標(biāo)功能而建立應(yīng)用集合。為了實現(xiàn)消息中間件等功能，滿足通信系統(tǒng)的需求，“態(tài)”應(yīng)滿足以下條件：即同一“態(tài)”內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)互相之間的通信，而不同“態(tài)”則無法實現(xiàn)。

二、消息中間件的關(guān)鍵技術(shù)

1.對等式結(jié)構(gòu)

通過應(yīng)用對等式結(jié)構(gòu)，能夠使各節(jié)點之間保持對等關(guān)系，在這一結(jié)構(gòu)下，消息的服務(wù)端并不是單獨存在的，某些節(jié)點的進(jìn)入、退出系統(tǒng)并不會影響到正常通信的進(jìn)行，只要保持有一節(jié)點，該節(jié)點上的進(jìn)程之間就能夠?qū)崿F(xiàn)互相的通信。

2.多種服務(wù)質(zhì)量

多種服務(wù)質(zhì)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(zhǔn)確、完整并且不重復(fù)的完成信息傳輸?shù)哪芰Γ粫r效性表示，當(dāng)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(wù)和持久服務(wù)等兩部分功能，盡力服務(wù)不具備保存信息的功能，一旦消息發(fā)送失敗就會將其丟掉，而持久服務(wù)具有保存信息的功能，在發(fā)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(fā)送該條消息，這個過程會重復(fù)進(jìn)行，直到將該消息成功的發(fā)送出去，或者是該消息過期。

3.多態(tài)功能的支持

電力調(diào)度自動化中間件消息都是按照二元組的形式來進(jìn)行的，在其中應(yīng)用了進(jìn)程標(biāo)識和動態(tài)標(biāo)識。物理中間件的主要功能是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信層次的“態(tài)”之間能夠滿足互相通信的基本原則，引用到應(yīng)用程序之中進(jìn)行使用有助于應(yīng)用進(jìn)程的運行。

4.跨平臺

消息中間件的工作區(qū)域主要是在應(yīng)用層，具有完全的、自主性的開發(fā)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(biāo)準(zhǔn)，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(tǒng)平臺中穩(wěn)定運行，而且即使在同一系統(tǒng)之中采取了不同的操作系統(tǒng)節(jié)點，應(yīng)用消息中間件也能夠保證通信的正常進(jìn)行。

三、結(jié)束語

為了保證高效的通信功能，消息中間件應(yīng)具有可靠性、已擴(kuò)展性和時效性等特征，對等式結(jié)構(gòu)、多態(tài)功能的支持、跨平臺和多態(tài)功能是實現(xiàn)消息中間件功能的主要技術(shù)，對于實現(xiàn)其功能具有重要作用。