面向大规模电能量数据的全栈全分布式架构设计与应用

郑楷洪，李鹏，杨劲锋，王鑫，张文瀚，周尚礼，曾璐琨，李胜

(1.南方电网数字电网研究院有限公司，广州510663；2. 中国南方电网有限责任公司，广州510663；3. 浙江大学计算机科学与技术学院，杭州310058)

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近年来，智能电网建设发展迅速，智能电表安装数量越来越多，电力计量系统需要采集和处理的数据量日益增多。目前国内电力计量系统可以满足一般量级的计量服务，但无法集中处理来自各省市的大规模电能量数据，对海量数据的利用率较低。为解决上述问题，南方电网研发上线了网级电能量数据平台。该平台可以对全南方电网的电力计量数据进行统一采集、统一管理、统一分析、统一应用，从而为电力营销业务提供决策支持。近几年来，随着数字电网建设的进一步发展，电能量数据规模进一步扩大，该平台采用的传统式架构存在：1)集中式数据采集效率不高；2)数据处理并发量偏低；3)传统关系型数据库无法满足大数据扩展需求；4)系统可用性低等问题。本文论述了如何对该平台架构升级改造，以支持大规模电力计量数据的采集、处理、计算和存储等各方面业务。

针对上述研究问题，国内外已开展相关研究工作。在电能量数据采集的实时性方面，Sariri S等构建出一种基于Secure Shell通道技术的实时电力数据采集系统，用来实时采集用户电力数据，掌握用户电力需求[1]。Nithin S等构造出一种智能电网中实时用电数据收集单元，该单元使用基于傅立叶变换的方法来计算电压、电流、相量和频率，实时性较高[2]。……