深度文章 | 电力“中长期+现货”市场全业务支撑平台关键技术研究-第3页-北极星售电网

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2.4 交易规则变化快速响应系统为实现交易规则变化快速响应，前端采用 2.3 节图形组态展示，后端采用微服务和持续集成交付技术，设计适应交易规则快速变化的系统快速响应技术架构，见图 5。

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1）交易微服务。微服务本身是成熟的技术，构建微服务遵循粒度适中、规避依赖、无状态服务、前后端分离等原则。遵循以上原则，电力交易微服务采用自顶向下的设计方法，具体实施包括 4 步： ①按照交易功能进行分类，对电力交易业务进行梳理整合。②分析电力交易业务过程，梳理交易业务流程之间的数据流转和依赖关系。③将梳理过的电力交易业务进行抽象和分类，减少业务间耦合，并根据整合结果对数据库按照子系统进行分库设计。 ④根据微服务层次和功能，基于微服务框架组件开发微服务。

2）图形客户端微服务调用。包括两种方式： ①微服务调用标志控件。控件可设置微服务请求统一资源定位符(uniform resource locator，URL)、请求方法(POST，GET)、微服务鉴权及自定义参数等参数。控件通过调用代理程序进行微服务调用。 ②web 浏览器控件。为满足复杂大批量数据微服务请求，图形组件提供 web 浏览器控件，通过设置控件页面的 URL 运行 web 程序。代理程序和 web 浏览器控件均通过 HTTP 协议，采用轻量级数据交换格式 JS 对象符号(Javascript object notation，JSON) 与微服务进行请求应答通信，实现图形组件微服务调用。

3）持续集成交付部署。持续集成交付部署是一种软件开发实践，可极大提升开发测试和部署效率。通过搭建持续集成交付部署环境，实现交易系统的源码版本管理、微服务构建、集成测试和微服务应用部署的流程自动化，实现微服务架构下交易系统局部应用的快速稳定升级。至此，系统前端基于图形组态技术实现了人机界面需求变化的快速响应，后端结合微服务技术和持续集成交付部署实践，实现对电力交易应用进行细粒度解耦和微服务快速迭代研发测试与升级部署，实现交易规则变化的快速响应。

2.5 数据集成与通信

新模式下系统各应用间数据集成交互频度和实时性都较中长期交易模式下有了更高要求，甚至存在数据跨安全区交互的情况。因此，交易系统的系统通信与数据集成交互是新模式下交易全业务流程高效贯通的基础，主要包括以下技术：

1）数据通信。包括消息通信、传统服务调用和微服务调用 3 种方式。消息总线和服务总线均基于消息中间件 RabbitMQ[15]进行设计封装开发。该设计模式避免通信两端直接连接，在测试性能满足要求的条件下，降低了网络互通要求，也提升了服务端网络安全防护能力。通过在消息发送端和服务调用端配置不同子系统消息服务器地址实现客户端跨子系统消息通信和服务调用。①消息通信。实现系统应用按主题进行消息订阅和收发。如，现货出清与安全校核内部迭代，结算子系各环节时序的实时衔接，尤其后者相较于传统人工触发模式极大提升了业务逻辑处理灵活性。②服务总线。基于 RabbitMQ 设计远程过程调用(remote procedure call，RPC)模型，基于传输控制协议(transmission control protocol，TCP)协议实现服务提供者和服务调用者之间数据通信。服务总线包括服务注册、服务定位和服务调用及服务监视等功能。基于服务总线对数据服务、图形服务、模型服务等平台基础服务统一管理。③微服务技术。微服务作为成熟的技术生态，主要包括数据通信、服务注册发现、负载均衡、容错管理等机制。相比较传统服务总线，微服务具有逻辑清晰，开发迭代速度快、扩展性好等优势，这对规则频繁变化的电力交易应用场景非常契合。因此，微服务主要用于各应用服务端业务逻辑处理，如交易出清服务、交易申报服务等。

2）数据集成共享。①数据库软件同步。关系数据库同步工具为子系统间各类业务数据提供了稳定高效的数据单向同步。各子系统表结构采用统一设计，每个子系统表集合为系统全表集合的子集，一致的表结构为子系统间的数据同步提供底层表结构支持。如，Ⅱ区向Ⅲ区同步电网模型和发布数据等，信息内网子系统间同步经济模型、权限数据等。②数据服务同步。调度中心侧软件有国产化要求，而交易中心侧则可以采用国外产品。考虑到不同数据库产品以及跨部门数据交互安全，现货Ⅲ 区和信息内网各子系统通过跨子系统数据访问服务实现数据同步。③文件同步。Ⅱ/Ⅲ区之间部署正反向隔离设备，Ⅲ区向Ⅱ区同步数据只能通过 E 文件同步方式，如市场成员外网的交易申报数据同步。随着新一代反向隔离设备消息通信接口支持，未来Ⅲ区向Ⅱ区同步数据性能将获得提升。

3）跨语言通信。为充分发挥不同环境下系统建设技术选型优势，系统支持跨语言通信。系统 C/S 模式采用跨语言序列化组件 protobuf[16]实现 C++/JAVA 消息收发和服务调用的跨语言通信；B/S 模式采用 JSON 实现序列化，实现微服务前后端跨语言通信。基于上述数据集成和通信技术，交易系统实现了跨子系统业务数据全流程集成共享及消息收发与服务调用的跨语言即时通信。

2.6 平台安全及可靠性

交易系统现货交易出清结果将输出到调控系统进行实时调度，直接影响电网生产运行；交易出清和结算结果与市场成员经济利益息息相关。因此，系统必须提供完整的安全策略和高可用技术手段，确保系统数据安全和连续可靠运行，主要包括以下技术：

1）系统数据加密。①信息外网传输采用超文本传输安全协议(hyper text transfer protocol over secure socket layer，HTTPS)。HTTPS 结合受信任 CA 机构颁发的证书，可确保数据在浏览器和服务器传输数据不被窃取和篡改。②内网传输采用的安全套接层[17](secure sockets layer，SSL)是一种标准协议，可以确保隐私数据传输的安全性和完整性。 ③加密机加密存储。对交易敏感信息，如交易申报数据，通过加密机采用国密算法加密，保证申报数据存储安全。

2）系统边界安全。信息外网与内网采用逻辑强隔离设备，只允许外网 web 应用对内网数据库按 JDBC 规约进行访问；安全Ⅱ区和Ⅲ区之间部署正反向隔离设备，通过文件实现跨安全区数据交互，保证区域边界安全。

3）系统高可用。①负载均衡。负载均衡根据实现方式划分为硬负载均衡和软负载均衡，前者价格昂贵但性能更好，本文外网采用硬负载均衡设备 F5 实现 web 服务器横向扩展和高可用，内网采用集群实现软负载均衡，如系统服务、数据服务等。 ②主备技术。通过 keepalived[18]软件模拟虚拟 IP 实现了平台服务器主备高可用；通过系统管理应用注册监视技术，实现应用服务器主备高可用。

4）资源监视。资源监视为系统可靠运行提供了辅助支撑手段，对物理主机/虚拟机、应用及进程、关系数据库、缓存库、注册服务等实时监视及故障告警，确保节点故障及恢复后系统仍能健康运行。

原标题：电力“中长期+现货”市场全业务支撑平台关键技术研究

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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