电网调度智能指挥平台（DICP）架构体系及关键技术

张廷营 董锴 何祥针 陈章国 周波 胡超

摘要

随着广东电网调度业务发展，传统调度智能指挥平台从系统架构和业务应用都不能满足使用需求。通过PaaS平台容器虚拟化、服务编排、容器集群功能，基于隔离阵列的跨区交互及Nginx代理转发技术，构建新一代的调度智能指挥平台。新平台有效的提升了广东电网调度智能化水平和调度运行效率。

【关键词】调度智能指挥平台 Docker PaaS代理转发 跨区交互

1 引言

随着西电东送能源战略实施和广东经济持续稳定发展，广东电网调度业务出现上下级纵向贯通、跨专业横向协同等一体化应用需求。现有调度智能指挥平台（以下简称“DICP”）无法完全满足应用需求：

（1）目前DICP系统为省地分布式架构，未实现网省地一体化调度业务纵向贯通;

（2）随着业务增多，系统Ⅱ、Ⅲ区跨区交互通信效率下降影响系统安全运行。本文提出一种基于PaaS云平台的调度智能指挥平台架构设计方案，满足调控一体化等业务应用需求。

2 系统总体架构设计

系统基于Docker的PaaS平台部署，平台提供容器虚拟化、服务编排、容器集群和持续集成功能，并提供數据处理服务、数据同步服务等业务公共服务。系统部署横跨Ⅱ、Ⅲ区，采用微应用设计理念，其中智能操作票、网络发令、检修执行与OCS/EMS接口等功能部署在Ⅱ区，调度日志、检修单管理、与OMS系统接口等功能部署在Ⅲ区，总体架构如图1所示。

3 关键技术

3.1 基于Docker的PaaS平台

Docker是一种操作系统层面的虚拟化技术，对进程进行封装隔离。采用Kubemetes进行Docker集群管理，具有集群管理能力，多层次的安全防护和准入机制、多租户应用支撑能力、透明的服务注册和发现机制、智能负载均衡器、强大的故障发现和自我修复能力、服务滚动升级和在线扩容能力、可扩展的资源自动调度机制及多粒度的资源配额管理能力。

3.2 微服务架构设计

传统架构的DICP系统是包含多个业务模块的单体应用，每遇系统升级则必须停止服务来完成整个更新;同时因某个模块业务使用量暴增，致使整个系统访问速度下降或不可用的现象时有发生。微服务架构下，每个模块设计为一个服务，专注于其业务功能并可以独立运行，升级发布时无须停止系统整体服务。

3.3 基于隔离阵列的跨区交互技术

DICP系统提供通信服务与隔离阵列服务对接，如图2所示，隔离阵列设备具备主备正向服务和反向服务，Ⅱ、Ⅲ区分别部署SyneServer主备服务，形成基于隔离阵列的多通道跨区交互模式。其中Ⅱ区往Ⅲ区传递数据为正向，能通过隔离装置的映射单方直连（TCP/IP）到Ⅲ区;Ⅲ区往Ⅱ区传递数据为反向，以文件的形式通过隔离装置传递到Ⅱ区。

3.4 基于Nginx的代理转发技术

新DICP系统为全省集中建设部署，电力调度数据网分层分区建设，各层网络间通过路邮良制措施进行安全隔离，使用Nginx代理服务可实现全省终端访问系统。Nginx作为一种web服务器，具备网络代理、负载均衡等功能。如图3所示，用户通过Nginx代理发送访问请求，该请求指定了原始服务器地址，由代理向原始服务器转交请求并将获得的内容返回。

4 总结

基于本架构的调度智能指挥平台（DICP）已成功应用于广东电网。系统可满足全省用户对系统的访问需求，实现省地业务纵向贯通，调度指挥通信效率有效提升，基于PaaS平台部署的微应用具备资源弹性伸缩、故障自动恢复能力，为系统提供全天候运行能力提供支撑。系统投运将大幅提升广东电网调度指挥智能化水平和运行管理效率。

参考文献

[1]王亚玲，李春阳，崔蔚，张晶.基于Docker的PaaS平台建设[J].计算机系统应用，2016（03）.

[2]张羿，胡永华，黄丁.基于Docker的电网轻量级PaaS平台构建方案[J].计算机工程应用技术，2017（11）.

[3]苏扬，温柏坚，胡剑峰.一体化电网运行智能系统的安全网络架构设计[J].计算机安全，2013（11）.