探讨微服务在电力交易系统中的应用

探讨微服务在电力交易系统中的应用

夏云

南京联迪信息股份有限公司 江苏南京 210000

【摘要】：近年来，互联网等新兴技术发展讯速，给人们的生活带来了许多便利，人们的生活水平的不断提高，电力交易行业的发展也十分讯速，电力交易的用户越来越多。而电力行业的发展，也对电力业务提出了更高的要求，电力交易的功能需求越看越高。本文通过对微服务架构的原理进行阐述，分析其优势和不足，并对电力交易系统的功能和市场前景进行分析，最后提出电力交易系统微服务改造的措施，包括微服务的体系架构、改造原则、业务层系统设计和系统设计，以供参考。

【关键词】：微服务；微服务架构；电力交易系统；应用

引 言

国家对电力交易行业进行改造，将国家电网的部分业务分出来，下放到电力交易行业，让电力交易的中心由国家电网转移到电力交易市场中。国家要求相关部门要对符合电力交易市场条件的电力交易公司进行严格的监管，避免电力交易市场出现恶意竞争或垄断现象，还要将部分电力交易机构从营利性质变为公益性质。随着国家权力的下放，电力交易相关法律法规的完善，电力交易市场不断发展，大量新兴的电力交易公司进入市场，电力交易份额持续增加，电力交易的风险规避和现货市场需求日益增加。电力交易中心要立足其职能定位、建立健全管理体系和服务体系，不断提升其业务能力和服务的水平，充分发挥其在电力交易市场的作用。

1 .微服务的介绍

1.1微服务架构概述及工作原理

微服务的概念是美国学者里维斯等人在2014年的软件架构研讨会上提出出的。微服务的概念一经提出就得到众多软件开发企业的高度认可，并在美国亚马逊购物系统等多个大型软件系统上得到应用 。和传统一体化设计形成的整体系统架构相比，微服务架构本质上是从用户功能需求出发，将系统功能拆分为多个相对较小且较为独立的功能单元，在此基础上构建形成的系统功能体系。

微服务架构是一种拥有多个子服务系统的服务架构，它通过轻量通信机制，对各种服务进行沟通、协调与协助，每一个服务都按照职能定位进行运行，从而构建整个业务，并且每一个服务都能够独立运行，并被部署到生产测试环境中。由于微服务架构系统中的每个服务都相互独立，又能够与彼此相互协作，所以微服务架构的每一个服务都可以专注于完成自身的任务。微服务架构的主要工作原理是采用分散治理模式，将整个服务系统根据就听到业务划分成很多个子系统进行服务。通过把多个应用均衡分布在各个子系统中，将各个服务的子系统录入到 Eureka中，采取科学的策略，实现各个子系统的负载均衡。

1.2 微服务架构优势和不足

与其他网络结构相比，微服务架构最大的优势在于微服务结构具有稳定性和灵活性。微服务架构在服务网关接口方面的设计也比其他服务架构规更加人性化，可以方便用户的使用和维护。并且微服务架构的服务网关接口是API接口，可以同时展开不同语言，不同服务的开发项目，对人才要求比其他架构要低，放宽了企业招聘人才的要求。

在实际工作中，微服务结构依然存在不足之处。实际工作中，微服务架构很多环节并没有完全实现独立化和组件化，与其发展目标仍存在差距，极大的影响了微服务架构的运行效率。除此之外，微服务架构的服务网关接口将API作为唯一接口，且微服务架构的数据量极大，这给API带来了一定的压力，会增加数据访问和传输的时间，降低软件开发的速度，并在一定程度上降低服务质量。

2 电力交易系统需求分析

2.1 电力交易业务场景分析

（1）电能量市场交易。电能量市场交易主要为电能力相关的服务，具体包括年度和月度等长时间跨度的市场交易和以实时交易为主的现货市场交易。根据电能量市场的交易方式，还可以将交易进一步分类为双边交易、集中竞价交易、挂牌交易等。当前，我国各省区基本已建立中长期市场交易体系，广东、山东等8个省区还作为现货市场建设试点，启动了电力现货市场交易。

（2）容量市场交易。容量市场交易的主要内容为容量服务，要求市场成员对未来规定时段内可提供的容量竞价交易。在此基础上，我国已有城市提出了关于建设容量交易补偿机制的方案。

（3）电力辅助服务市场交易。电力辅助服务市场交易主要包括电力的调峰、电力的调频、以及备用电力等电力辅助服务。当前我国各省区均根据自身情况启动了电力辅助服务市场的建设，但已建成的辅助服务交易市场以及市场交易模式均存在差异。

2.2 电力交易功能分析

（1）响应速率方面。电力交易系统要能够适应激增的用户访问量，并对电力用户的访问操作做出及时的回应。

（2）吞吐量方面。需要着眼于未来电力用户数量及用户数量预测，以此为基础，对电力交易系统的可扩展性做出提前规划。

（3）系统更新升级方面。面对日新月异的电力交易市场，电力服务业务也要多元化发展，加快电力信息系统的开发迭代尤其重要。

（4）安全性方面。要在国家相关法规的准许范围内，根据电力市场技术系统的支持，维护系统安全和用户信息的安全。

3 电力交易系统微服务改造

3.1体系架构

（1）纵向业务层面。从申报、出清、结算、披露四大环节出发，构建了申报微服务、出清微服务、结算微服务和披露微服务，实现了业务流程与微服务构建相统一。

（2）横向品种层面。要充分考虑用户使用需求，结合业务的各个环节实际，有针对性地对各个业务流程的微服务进一步细分。申报、结算环节均存在大量的用户参与，要提升用户使用便捷性，将不同类型交易品种进行整合，形成统一的微服务 ；而出清环节由于用户参与相对较少，不同省区市场交易品种区别较大且发展迅速，所以要为不同的市场交易品种设置微服务项，充分利用微服务架构可扩展性强的优势，确保与市场发展高效匹配。

（3）服务网关层面。微服务的服务网关是API 服务网关，是电力交易系统的唯一服务网关接口，要充分发挥其功能，实现用户交互功能、监控功能、分流功能和警报功能。

（4）数据层面。数据层要建立统一的数据库，为电力交易系统提供数据服务，除了要支持传统的数据库资源，还要建立分布式的数据库。

3.2 微服务改造基本原则

（1） 维持业务单一原则

目前，我国电力交易市场还处于发展时期，随着时代的变化，电力交易用户的要求越来越多。因此，电力交易系统利用微服务进行改造升级时，必须维持业务单一，保证系统无论在如何情况，如何变化下，都可以保证稳定运行。

（2） 循序渐进原则

电力交易系统业务广泛，所以利用微服务进行改造时，要坚持循序渐进的原则，避免改造过程发生意外，影响到整个电力交易系统的稳定性。

3.3业务层系统设计

业务层建立在数据层面之上，主要用于满足各方面的业务实际需要。业务层设计要采用面向对象的设计思想，根据使用者的实际需要，定制功能模块，实现对数据的有效利用。

3.4 系统设计

电力交易系统要想利用微服务架构，必须要改善电力交易中心的生产环境，必须实现内外网隔离。内外网隔离要求交易中心、电网公司的应用与数据库部署内网，市场主体的相关应用应采用部署外网。为解决数据交互的问题，系统还采用了自定义协议通道模式。所以在建设通道时，要考虑以下几点：一是要考虑到信息传输的安全性，对所有传输的数据采用 Base64编码与解码 ；二是对于数据较大的信息，要考虑到实时性，增加压缩与解压的功能及参数 ；三是由于“自定义协议”方式对单次文件传输有大小限制，所以对于文件操作的需要增加对文件的分割与合并功能。针对现有的业务功能需求，在 DMZ\IDC 区分别建立自定义协议协同接口用于内外网数据的通信。由来自外界的网站、移动端等HTTP 触发应用程序，通过服务网关，利用容器技术将电力交易业务从系统方面充分独立出来，提高电力交易系统运行性能。

结语

为了支撑电力交易市场的可持续发展，电力交易系统设计方案要充分利用微服务结构，发挥微服务结构的特性和微服务架构的良好的可扩展性，能够适应当前市场交易品种快速增长的实际需要，对提升市场运行水平具有显著效益。

参考文献：

[1]李冬军.微服务架构的发展与影响分析[J].数码世界,2020,(2):2.

[2]李陟峰.基于服务蓝图的省级电力交易中心服务改进研究[J].浙江电力,2019,(7):29-34.

[3]郑文靖.微服务架构研究方法[J].现代信息科技,2019,(15):72-73,77.