【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及微電網(wǎng)，尤其是涉及一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著微電網(wǎng)內(nèi)服務(wù)器數(shù)量逐年增多，對(duì)于管理人員，需要及時(shí)掌握集群的情況，以及實(shí)時(shí)地對(duì)集群進(jìn)行監(jiān)控。集群監(jiān)控一般分為局域網(wǎng)的單集群監(jiān)控和面向廣域網(wǎng)的多集群分布式監(jiān)控，面向局域網(wǎng)的單集群監(jiān)控和面向廣域網(wǎng)的多集群分布式監(jiān)控分別適用于不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和需求，前者側(cè)重于高效、快速的局域監(jiān)控，而后者則強(qiáng)調(diào)分布式、可靠的廣域監(jiān)控。
2、微電網(wǎng)集群技術(shù)涉及到多個(gè)微電網(wǎng)之間的能量互濟(jì)與協(xié)調(diào)控制。其主要挑戰(zhàn)包括如何實(shí)現(xiàn)各微電網(wǎng)之間的有效協(xié)調(diào)、如何處理分布式電源的間歇性和隨機(jī)性、以及如何保證微電網(wǎng)集群的可靠性和穩(wěn)定性。由于數(shù)據(jù)需要跨廣域網(wǎng)傳輸，數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)故障但沒(méi)有快速切換，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)延時(shí)造成網(wǎng)絡(luò)延遲、帶寬限制和數(shù)據(jù)傳輸可靠性的問(wèn)題，最終降低微電網(wǎng)的穩(wěn)定性和資源利用率。因此，需要一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)集群的系統(tǒng)解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，包括站控層、間隔層和過(guò)程層，由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)redis的哨兵模式和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)mongodb的副本集模式構(gòu)成類(lèi)哨兵模式，有效確保微電網(wǎng)及其集群系統(tǒng)的穩(wěn)定供電，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)電力支持和電源、儲(chǔ)能及負(fù)荷功率的平衡。
2、本專(zhuān)利技術(shù)的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
3、本專(zhuān)利技術(shù)的提供了一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，由
4、進(jìn)一步地，所述監(jiān)控主站為微電網(wǎng)集群系統(tǒng)的中央管理和控制節(jié)點(diǎn)，接收并整合來(lái)自多個(gè)分布式微電網(wǎng)的數(shù)據(jù)，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制功能，對(duì)集群系統(tǒng)進(jìn)行管理和優(yōu)化。主站可以向各個(gè)監(jiān)控從站發(fā)送遙控遙調(diào)指令，以實(shí)現(xiàn)對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)控和響應(yīng)。所述系統(tǒng)還包括監(jiān)控從站，用于采集各層分布式微電網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)和操作指令的返回結(jié)果推送至監(jiān)控主站。監(jiān)控站包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)redis和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)mongodb，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)和快速檢索實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)和管理長(zhǎng)期的歷史數(shù)據(jù)。
5、各監(jiān)控站均包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)監(jiān)視模塊、綜合控制模塊、人機(jī)界面模塊、實(shí)時(shí)事件模塊、事件處理模塊和自動(dòng)控制模塊。
6、其中，數(shù)據(jù)采集模塊用于實(shí)時(shí)獲取微電網(wǎng)系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，將其存儲(chǔ)在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中并形成歷史數(shù)據(jù)記錄，然后將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)或數(shù)據(jù)處理中心，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理和狀態(tài)監(jiān)視，如果有異常情況發(fā)生，可輔助告警系統(tǒng)形成事件報(bào)告。此外，該模塊可以與其他能源管理系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同管理，提升整體運(yùn)營(yíng)效率。
7、數(shù)據(jù)監(jiān)視模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)控微電網(wǎng)系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備和節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，幫助運(yùn)維人員及時(shí)了解系統(tǒng)的工作情況，可輔助事件告警，同時(shí)能夠記錄和分析系統(tǒng)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，生成趨勢(shì)圖和統(tǒng)計(jì)報(bào)告，監(jiān)視模塊能夠監(jiān)視和記錄安全相關(guān)的數(shù)據(jù)，輔助運(yùn)維人員分析數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，進(jìn)而預(yù)測(cè)潛在的問(wèn)題并進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)。
8、綜合控制模塊，用于實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)電設(shè)備的輸出、負(fù)載的分配和儲(chǔ)能設(shè)備的充放電狀態(tài)，根據(jù)需求變化動(dòng)態(tài)調(diào)整微電網(wǎng)功率分配，優(yōu)化能源使用效率。支持自動(dòng)化控制，能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的策略和規(guī)則自動(dòng)執(zhí)行控制操作。具備應(yīng)急管理功能，在發(fā)生突發(fā)事件(如設(shè)備故障、停電等)時(shí)，能夠快速響應(yīng)，采取應(yīng)急措施。
9、人機(jī)界面模塊，提供友好的用戶界面，用戶可以通過(guò)界面查看系統(tǒng)狀態(tài)、調(diào)整控制參數(shù)和查看歷史記錄。允許用戶根據(jù)具體需求自定義監(jiān)控參數(shù)、報(bào)警閾值和可視化界面。人機(jī)界面內(nèi)置實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線、實(shí)時(shí)報(bào)表、歷史報(bào)表、歷史事件界面，用戶可以根據(jù)曲線和報(bào)表數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷是否進(jìn)行手動(dòng)干預(yù)和調(diào)整控制策略。
10、實(shí)時(shí)事件模塊，用于監(jiān)測(cè)、記錄和處理系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的各種事件。持續(xù)監(jiān)測(cè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的各個(gè)部分，捕捉所有重要事件和變化，將所有捕捉到的事件都會(huì)被實(shí)時(shí)記錄下來(lái)，生成詳細(xì)的事件日志。當(dāng)監(jiān)測(cè)到異常事件時(shí)，實(shí)時(shí)事件模塊會(huì)立即觸發(fā)報(bào)警，并通過(guò)多種方式通知相關(guān)人員，以便他們能夠及時(shí)響應(yīng)和處理。
11、事件處理模塊，用于處理各種實(shí)時(shí)事件和異常情況，執(zhí)行預(yù)設(shè)的響應(yīng)措施，并記錄處理過(guò)程。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到事件時(shí)，事件處理模塊會(huì)立即響應(yīng)，根據(jù)預(yù)設(shè)的處理策略執(zhí)行相應(yīng)的操作。
12、自動(dòng)控制模塊，用于對(duì)設(shè)備和流程進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)視和控制。它能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的控制邏輯和參數(shù)，自動(dòng)調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，從而提高系統(tǒng)的效率、安全性和穩(wěn)定性。這種自動(dòng)化控制減少了人為干預(yù)，優(yōu)化了生產(chǎn)過(guò)程，降低了運(yùn)行成本，并及時(shí)響應(yīng)異常情況，確保系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
13、進(jìn)一步地，所述監(jiān)控主站和監(jiān)控從站之間傳輸?shù)男畔ǎ瑢?shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、告警信息、事件信息、歷史數(shù)據(jù)信息、控制命令下發(fā)記錄、操作記錄、系統(tǒng)狀態(tài)信息、用戶登入登出記錄、用戶權(quán)限信息、報(bào)表信息。所述監(jiān)控主站和監(jiān)控從站之間的通信采用集群監(jiān)控的標(biāo)準(zhǔn)接口規(guī)范，確保數(shù)據(jù)的一致性和系統(tǒng)的兼容性。
14、所述類(lèi)哨兵模式通過(guò)哨兵sentinel監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)，并在主節(jié)點(diǎn)故障時(shí)自動(dòng)進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移，確保系統(tǒng)的持續(xù)可用性和數(shù)據(jù)的一致性。
15、所述哨兵sentinel會(huì)定期監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)主從實(shí)例，并在檢測(cè)到主節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，選擇一個(gè)合適的從節(jié)點(diǎn)提升為新的主節(jié)點(diǎn)，并通知其他從節(jié)點(diǎn)和應(yīng)用程序進(jìn)行更新。數(shù)據(jù)庫(kù)哨兵sentinel還配置報(bào)警機(jī)制，當(dāng)實(shí)例出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，哨兵sentinel通知運(yùn)維人員及時(shí)處理問(wèn)題。
16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專(zhuān)利技術(shù)具有以下有益效果：
17、(1)提高可用性和容錯(cuò)能力：使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)redis的哨兵模式和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)mongodb的副本集模式構(gòu)成的類(lèi)哨兵，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)層面的高可用性和自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移功能。當(dāng)主數(shù)據(jù)庫(kù)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)選舉并切換至備用節(jié)點(diǎn)，確保數(shù)據(jù)服務(wù)的連續(xù)性和實(shí)時(shí)性，提高了系統(tǒng)的容錯(cuò)能力和可靠性。
18、(2)提高時(shí)數(shù)據(jù)響應(yīng)速度和數(shù)據(jù)同步性：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)redis的引入，使得系統(tǒng)能夠高效存儲(chǔ)和快速檢索實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并支持高并發(fā)訪問(wèn)，提升了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理速度和響應(yīng)能力，提高了數(shù)據(jù)同步性，對(duì)于需要快速響應(yīng)的微電網(wǎng)系統(tǒng)尤為重要。
19、(3)增強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性和資源利用率：微電網(wǎng)集群可以對(duì)電網(wǎng)形成支撐，特別是在主電網(wǎng)不穩(wěn)定或發(fā)生故障時(shí)，集群可以作為一個(gè)獨(dú)立的電力系統(tǒng)運(yùn)行，保障重要負(fù)載的供電，同時(shí)可以優(yōu)化和共享各個(gè)微電網(wǎng)之間的資源，如電力、熱能、存儲(chǔ)設(shè)備等，提高資源利用效率。
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1.一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，由分散的微電網(wǎng)系統(tǒng)組成，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接和組網(wǎng)形成整體系統(tǒng)，其特征在于，包括站控層、間隔層和過(guò)程層，各層均分布有監(jiān)控從站，站控層收集和監(jiān)測(cè)本地微電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，間隔層用于數(shù)據(jù)的傳輸和通信，過(guò)程層包括監(jiān)控主站，用于處理和分析來(lái)自各微電網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)集中管理和控制，所述類(lèi)哨兵模式由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)Redis的哨兵模式和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)MongoDB的副本集模式構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控主站為微電網(wǎng)集群系統(tǒng)的中央管理和控制節(jié)點(diǎn)，接收并整合來(lái)自多個(gè)分布式微電網(wǎng)的數(shù)據(jù)，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制功能，對(duì)集群系統(tǒng)進(jìn)行管理和優(yōu)化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控從站用于采集各層分布式微電網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)和操作指令的返回結(jié)果推送至監(jiān)控主站。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，其特征在于，監(jiān)控站包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)Redis和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)MongoDB，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)和快速檢索
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控站還包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)監(jiān)視模塊、綜合控制模塊、人機(jī)界面模塊、實(shí)時(shí)事件模塊、事件處理模塊和自動(dòng)控制模塊，其中，數(shù)據(jù)采集模塊用于獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)監(jiān)視模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)視和顯示采集到的數(shù)據(jù)；綜合自動(dòng)控制模塊執(zhí)行全局系統(tǒng)控制和協(xié)調(diào)各系統(tǒng)的操作；人機(jī)界面模塊提供用戶與系統(tǒng)交互的圖形界面；實(shí)時(shí)事件模塊記錄和管理系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)事件和狀態(tài)變化；事件處理模塊分析和處理系統(tǒng)中的事件，觸發(fā)相應(yīng)的響應(yīng)措施；自動(dòng)控制模塊基于預(yù)定規(guī)則和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)執(zhí)行控制操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控主站和監(jiān)控從站之間傳輸?shù)男畔ǎ瑢?shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、告警信息、事件信息、歷史數(shù)據(jù)信息、控制命令下發(fā)記錄、操作記錄、系統(tǒng)狀態(tài)信息、用戶登入登出記錄、用戶權(quán)限信息、報(bào)表信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控主站和監(jiān)控從站之間的通信采用集群監(jiān)控的標(biāo)準(zhǔn)接口規(guī)范，確保數(shù)據(jù)的一致性和系統(tǒng)的兼容性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，其特征在于，所述類(lèi)哨兵模式通過(guò)哨兵Sentinel監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)，并在主節(jié)點(diǎn)故障時(shí)自動(dòng)進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移，確保系統(tǒng)的持續(xù)可用性和數(shù)據(jù)的一致性。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，其特征在于，所述哨兵Sentinel會(huì)定期監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)主從實(shí)例，并在檢測(cè)到主節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，選擇一個(gè)合適的從節(jié)點(diǎn)提升為新的主節(jié)點(diǎn)，并通知其他從節(jié)點(diǎn)和應(yīng)用程序進(jìn)行更新。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫(kù)哨兵Sentinel還配置報(bào)警機(jī)制，當(dāng)實(shí)例出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，哨兵Sentinel通知運(yùn)維人員及時(shí)處理問(wèn)題。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，由分散的微電網(wǎng)系統(tǒng)組成，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接和組網(wǎng)形成整體系統(tǒng)，其特征在于，包括站控層、間隔層和過(guò)程層，各層均分布有監(jiān)控從站，站控層收集和監(jiān)測(cè)本地微電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，間隔層用于數(shù)據(jù)的傳輸和通信，過(guò)程層包括監(jiān)控主站，用于處理和分析來(lái)自各微電網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)集中管理和控制，所述類(lèi)哨兵模式由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)redis的哨兵模式和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)mongodb的副本集模式構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控主站為微電網(wǎng)集群系統(tǒng)的中央管理和控制節(jié)點(diǎn)，接收并整合來(lái)自多個(gè)分布式微電網(wǎng)的數(shù)據(jù)，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制功能，對(duì)集群系統(tǒng)進(jìn)行管理和優(yōu)化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控從站用于采集各層分布式微電網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)和操作指令的返回結(jié)果推送至監(jiān)控主站。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，其特征在于，監(jiān)控站包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)redis和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)mongodb，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)和快速檢索實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)和管理長(zhǎng)期的歷史數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)哨兵模式的微電網(wǎng)集群系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控站還包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)監(jiān)視模塊、綜合控制模塊、人機(jī)界面模塊、實(shí)時(shí)事件模塊、事件處理模塊和自動(dòng)控制模塊，其中，數(shù)據(jù)采集模塊用于獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)監(jiān)視模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)視和顯示采集到的數(shù)據(jù)；綜合自動(dòng)控制模塊執(zhí)行全...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：史學(xué)超，宋子樂(lè)，方偉仁，鄭孝雨，盧炳坤，谷甜潁，景浩楠，楊志偉，朱嘉楠，司文旭，李新顏，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：安科瑞電氣股份有限公司，
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