面向电力大数据的多源异构数据融合技术初探

面向电力大数据的多源异构数据融合技术初探

徐溯 刘元莹 童彤

国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 江苏 212001

摘要：随着科学技术的不断的创新和发展，智能电网的发展与信息技术的高度渗透，电力系统面对大空间尺度、小时间尺度和多数据类型的海量信息，给电力大数据的发展与应用提供机遇。

关键词：面向电力大数据；多源异构数据融合技术

引言

息技术在电力系统的深入应用，对消除电力企业中的“信息孤岛”具有十分重要的作用。通过对电力大数据应用需求进行分析，探究了当前电力系统中大数据处理存在的问题。

1电力大数据存在的问题

1.1电力大数据缺乏统一的标准

随着电网企业信息化建设的不断加快，各种电力管理呈现出系统化发展的趋势，例如计费系统、营销系统、ERP系统等在电力企业中的应用也在不断加大。但是，在不同的省级电网部门之间，信息化的建设都是独立建设，缺乏统一的标准与规范;而且同一个电力企业内部，往往根据需求，开发性能单一、可扩展性比较差的专用通信系统，它们在开发的标准、数据的存储格式、系统的结构上存在很大的差异，导致开发出的系统很难形成共享，信息不能兼容，在整个电网中，形成了一个个“信息孤岛”，从而影响整个国家电力发展的战略。在电网企业中，电网的调度中心运行方式与电力自动化控制、继电保护等电力管理部门都有单独的数据库，不同的部门之间采用独立的数据编码格式与存储模式，缺乏统一有效的数据管理模式与统一的数据架构系统，导致在企业的内部也不能有效地实现数据共享，系统内部的数据不能有效地发挥出应有的价值。这样，在企业的内部电网中就形成了“一个电网，多套数据”的问题，对电网建设的可持续发展十分不利。

1.2电网企业直接的数据协作比较困难

在现代电网企业的发展中，特别是智能电网企业发展中，只有电网企业内部各个部门以及电网企业之间相互协调、相互协作，才能够有效地完成电网自动化调动;统一协调管理、运营等，只有在电力大数据统一运行与管理的情况下才能够实现。例如电力数据需要从一个部门转移到另一个部门时，或者数据从上级发送到下级以及不同的部门在实现数据共享时，如果数据的标准、格式等不同，就会导致不同的部门之间数据不同共享，这样就会导致电网在调度、运行与管理等方面存在问题，进而也会使得电网之间的相互协作变得困难。

2基于ＳＯＡ的电力大数据融合架构设计

2.1ＳＯＡ

ＳＯＡ（ｓｅｒｖｉｃｅ－ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，面向服务架构）是一种架构模型，它是一个组件模型，通过构建模型可以对分布式的粗粒度进行有效的组合以方便调用。它的基础是服务，具有粗粒度、松耦合的特性，通过对不同的对象设计统一的简单、标准化通讯接口，实现不同服务的方便调用。ＳＯＡ目前已被应用到ＩＢＭ　ＣＩＣＳ和ＢＥＡ　ＴＵＸＥＤＯ中，还未见应用到电力大数据的多源异构问题上。ＳＯＡ的核心技术是Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，其可以轻松实现不同平台之间的连接，它是一种标准的编程模型，可以给松耦合、异构平台提供交换信息的标准。此外Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ通信采用通用的ＨＴＴＰ协议和ＸＭＬ格式，其请求和调用在防火墙允许的范围内，这样就避免了通过特殊端口进行通信而被防火墙阻拦的情况。Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ是一个开放的技术协议，够实现异构平台之间的交互，其协议栈如图２所示。通过分析，可以看出它比较适用于电力企业不同部门不同系统之间的数据交换和共享。ＳＯＡ的主要思想是服务，即所有的动作都是服务，分析需求，将一个个服务发布的细节封装，然后ＡＰＩ，供请求者调用。分析ＳＯＡ的特性，并充分利用其来构建电力大数据的融合平台。将电力企业不同部门的数据以统一的标准和接口进行封装，发布服务，通过不同的需求对服务进行调用来进行整合，进而实现多源异构数据的融合。

2.2基于ＳＯＡ电力大数据融合平台

基于ＳＯＡ的多源异构电力大数据融合平台，采用ＸＭＬ技术为不同系统提供统一、高效的数据交换共享标准，旨在解决电力企业不同部门、不同机构之间存在的“信息孤岛”现象，给电力企业各异系统提供自动、安全、可靠的信息交换功能。该电力大数据平台能够统一管理和调用电力大数据，对电力大数据进行存储和备份。能对用户的登录时间、登录地点、登录设备、访问权限等进行管理和记录。不仅兼顾多源异构电力大数据的有效融合，而且为企业提供一个安全可靠的电力大数据运行管理环境，有效提高电力企业的运营效率，发掘企业运营能力。基于ＳＯＡ架构的多源异构电力大数据融合系统。该系统有３个主要参与者，即服务发布者、服务请求者和服务代理者，他们之间相互沟通，相互作用。其基本思想是服务提供者在服务代理处发布服务，服务代理处将不同的服务发布者发布的服务编成目录索引，服务请求者根据自己的需求去检索服务代理处的目录，查找出如何调用自身所需要服务的方法，根据该方法去调用服务发布者提供的服务。该电力大数据融合系统采用Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ来搭建其通讯接口，建立通信协议，构建数据格式标准。具体来讲，采用ＷＳＤＬ来展现服务发布者发布的服务，采用ＵＤＤＩ来进行服务的发布和检索，采用ＳＯＡＰ进行服务的调用，采用ＷＳＦＬ来构建整个服务流程，将分散的、弱耦合的不同主体联系到一起，构成一个有序的、相互支撑、相互协作的有机整体。基于ＳＯＡ理念的电力大数据融合平台的总体架构。该平台由４个部分构成，分别是数据层、交换层、集成层和用户层。其中，数据层包含不同部门不同系统的异构数据和电力网络的模型数据；交换层的主要目的是完成异构数据到ＸＭＬ格式数据的双向转换，其采用的工具是数据交换节点；集成层主要由３个中心构成，即平台管理中心、数据交换服务中心和数据中心，该层是平台的核心所在，平台管理中心主要作用是交换任务管理、服务发布、服务许可、系统管理与维护、安全保障体系管理等，数据交换服务中心主要负责数据转换、数据调用、流程控制和数据路由管理等任务，数据中心主要负责各异构数据的存储和备份、数据安全等；用户层主要是人机交互系统，该系统负责用户登录、权限管理和系统维护等。基于ＳＯＡ的电力大数据平台各个层之间采用Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ数据总线来进行通信，具有较大的兼容性，将各不同层的服务有效连接起来。基于ＳＯＡ的电力大数据融合平台由于采用了Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ和ＸＭＬ技术标准，其不仅是面向服务的，数据共享调用比较方便，而且具有如下优点：ａ．兼容性。由于采用了ＸＭＬ技术来作为数据交换的标准格式，有效地解决了不同系统的数据编码格式不同问题。只需要将来自不同业务系统的数据转换成ＸＭＬ格式，送往数据交换平台，然后进行共享和交换即可。ｂ．松耦合性。该平台基于ＳＯＡ架构设计，其采用Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ进行通信，平台内任何一部分发生变化，都不会影响到其他部分。添加一部分时，只要保证数据接口一致，都能实现不同部分之间的有效连接，具有较强的拓展性。

结语

在电力系统大数据中，采用SOAP系统架构，充分利用XML技术作为多源异构数据融合的标准技术接口，实现多元数据的标准的转换，采用WebService作为平台各层的通信标准，能够快速地对电力大数据进行处理，有效实现不同系统内的数据共享，对消除不同部门之间的“信息孤岛”现象，具有十分重要的作用。

参考文献

［1］李国杰大数据研究的科学价值［J］．中国计算机学会通讯，2019(11)．

［2］夏晓龙．现代电网变电运行管理模式探析［J］．数字通信世界，2019(9)．