包東琴

(錫林郭勒電業(yè)局，內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000)

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的磁盤優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

包東琴

(錫林郭勒電業(yè)局，內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000)

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是確保電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施，也是提高電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理水平的重要技術(shù)手段。為了保證其系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)維護(hù)工作也提出了更高的要求。首先介紹了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能，針對(duì)系統(tǒng)維護(hù)和管理中遇到的磁盤空間不足問(wèn)題進(jìn)行了分析和探討，最終提出了磁盤自動(dòng)優(yōu)化的方案。

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)；磁盤空間；垃圾文件；Linux系統(tǒng)；磁盤優(yōu)化

Abstract: Power grid dispatching automation system is not only an infrastructure ensuring safe, fine-quality and economical grid operation, but also an important technical means for improving grid dispatching management. More strict requirements are put forward for system maintenance so that safe stable system operation may be guaranteed. Firstly, this paper introduces the basic structure and function of the grid dispatching automation system. Secondly, insufficient disk space encountered in the system maintenance and management is analyzed and discussed. Finally, a scheme is presented for automatic disk optimization.

Keywords: dispatching automation system; disk space; junk file; Linux system; disk optimization

0 引 言

作為大型的開(kāi)放型分布式能量管理系統(tǒng)，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)除基本的SCADA功能外，還配置了具有電網(wǎng)分析和控制的高級(jí)應(yīng)用功能，如狀態(tài)估計(jì)(SE)、在線潮流計(jì)算、安全分析、系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)、調(diào)度員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)(DTS)等，其硬件由各種服務(wù)器和工作站組成，軟件包含了各種系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件[1]。面對(duì)如此龐大的系統(tǒng)，以及調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)本身固有的復(fù)雜性和高難度，其系統(tǒng)維護(hù)成為了一項(xiàng)十分艱巨和重要的工作。

1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能

圖1中給出了調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主要硬件設(shè)備，從功能模塊劃分了6個(gè)主要的應(yīng)用子系統(tǒng)[2-3]，下面分別介紹各系統(tǒng)的功能。

(1)前置數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)

前置數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集各廠站的遠(yuǎn)方終端RTU送來(lái)的數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)行預(yù)處理后送給實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器，具有監(jiān)視通道工作狀態(tài)、規(guī)約轉(zhuǎn)換等功能。此外還負(fù)責(zé)接收和執(zhí)行上級(jí)調(diào)度控制中心下發(fā)的調(diào)節(jié)或控制命令，是子站數(shù)據(jù)交換的信息入口。

(2)SDADA子系統(tǒng)

SDADA(Supervisory Control and Data Acquisition)是指數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng),主要有實(shí)施對(duì)電力系統(tǒng)在線安全監(jiān)視，具有參數(shù)越限和開(kāi)關(guān)變位告警、顯示、記錄、打印制表、事件順序記錄、事故追憶、統(tǒng)計(jì)計(jì)算和其他輔助功能，還可對(duì)電力系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方操作和調(diào)節(jié)。

(3)歷史數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)

歷史數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)主要用于存儲(chǔ)電網(wǎng)模型、模擬數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)，SOE、操作事件和故障等信息，系統(tǒng)按指定周期將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)按一定格式轉(zhuǎn)存到該服務(wù)器中，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存檔。

(4)PAS應(yīng)用服務(wù)子系統(tǒng)

目前國(guó)內(nèi)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用的主要模塊有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計(jì)、調(diào)度員潮流、外網(wǎng)等值、無(wú)功電壓優(yōu)化、靜態(tài)安全分析、短路電流計(jì)算等。其功能主要是利用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)SCADA采集的電力系統(tǒng)各種信息，在實(shí)時(shí)態(tài)和研究態(tài)模式下，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，有助于調(diào)度人員了解和掌握電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，分析和預(yù)測(cè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行趨勢(shì)，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行中遇到的各種事故作出及時(shí)、準(zhǔn)確的判斷和處理。

(5)調(diào)度員培訓(xùn)模擬子系統(tǒng)

系統(tǒng)主要由電網(wǎng)仿真子系統(tǒng)、控制中心仿真子系統(tǒng)和教員仿真子系統(tǒng)組成，用于對(duì)調(diào)度人員和自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)人員進(jìn)行各種操作和應(yīng)用技能的培訓(xùn)。實(shí)現(xiàn)了調(diào)度員培訓(xùn)考核的流程化和規(guī)范化管理，提高了調(diào)度員經(jīng)濟(jì)、安全調(diào)度和事故應(yīng)急處理的能力，是調(diào)度中心調(diào)度員培訓(xùn)與考核的重要平臺(tái)。

(6)人機(jī)界面子系統(tǒng)

人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)將傳輸?shù)秸{(diào)度控制中心的各類信息進(jìn)行加工處理，通過(guò)大屏幕、模擬屏、打印設(shè)備和其他輸出設(shè)備，為調(diào)度人員提供完整實(shí)用的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)信息。監(jiān)控人員可通過(guò)人機(jī)界面下發(fā)遙控、遙調(diào)指令，傳送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

圖1 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)磁盤空間不足的原因、危害及對(duì)策

1)原因分析

(1)當(dāng)應(yīng)用程序不尋常退出導(dǎo)致程序崩潰時(shí)，內(nèi)核會(huì)在當(dāng)前工作目錄下生成core文件。若沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理時(shí)，間隔1分鐘就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)core文件，導(dǎo)致硬盤空間被占滿。

(2)系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生記錄系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生的事件和保存對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)各種操作的后綴為.log的日志文件，當(dāng)日志文件寫入異常時(shí)，會(huì)出現(xiàn)日志文件大小不停增長(zhǎng)的現(xiàn)象，該文件會(huì)按相應(yīng)的增長(zhǎng)模式迅速增長(zhǎng)，且無(wú)法被自動(dòng)清除，這將會(huì)導(dǎo)致硬盤空間被全部占用，并無(wú)法再對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行任何操作。

(3)當(dāng)Oracle中讀寫大批量數(shù)據(jù)時(shí)，如果不及時(shí)提交任務(wù)，表空間的.dbf數(shù)據(jù)文件就會(huì)不停的擴(kuò)大，導(dǎo)致回滾表空間的迅速增加，而不自動(dòng)釋放它占用的硬盤空間，雖然系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)釋放它自身的占用率，但不會(huì)釋放它所占用的硬盤空間。

(4)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的臨時(shí)文件得不到及時(shí)處理時(shí)，也會(huì)占用大量硬盤空間。

2)造成危害

如果系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的冗余文件和垃圾文件占用大量的磁盤空間，造成磁盤空間使用率接近100%，且自動(dòng)化運(yùn)行維護(hù)文員沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理時(shí)，就會(huì)造成系統(tǒng)無(wú)法讀寫磁盤、應(yīng)用程序無(wú)法正常執(zhí)行等故障。進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)部分功能無(wú)法正常使用，如遙信、遙測(cè)無(wú)法正常顯示，遙控、遙調(diào)命令下發(fā)不成功，告警功能無(wú)法正常使用、歷史數(shù)據(jù)無(wú)法正常存盤等現(xiàn)象。對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了極大的危害。

3)采取對(duì)策

針對(duì)這一問(wèn)題，本文通過(guò)在Linux系統(tǒng)上進(jìn)行軟件編程，開(kāi)發(fā)一套磁盤優(yōu)化系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)磁盤進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，分析和整理功能，從而減輕自動(dòng)化運(yùn)行維護(hù)人員的系統(tǒng)維護(hù)負(fù)擔(dān)，并且避免由于處理不及時(shí)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行所帶來(lái)的危害。

3 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)磁盤優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1)磁盤優(yōu)化的設(shè)計(jì)

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)按照各個(gè)服務(wù)器和工作站的功能要求，對(duì)系統(tǒng)硬盤進(jìn)行了分區(qū)，且預(yù)留了足夠的冗余度。隨著系統(tǒng)垃圾文件的產(chǎn)生，磁盤空間被大量占用，若磁盤空間使用率達(dá)到90%以上，需發(fā)出告警聲音，并判斷是否為垃圾文件，如果是則對(duì)垃圾文件和臨時(shí)文件進(jìn)行刪除操作，釋放磁盤空間并生成日志文件。然后重新進(jìn)行一次磁盤空間使用情況的檢測(cè)，保證磁盤空間達(dá)到健康狀態(tài)；如果不是垃圾文件，則發(fā)出持續(xù)告警，等待自動(dòng)化運(yùn)行維護(hù)人員處理。若系統(tǒng)使用率未達(dá)到90%以上則記錄程序執(zhí)行時(shí)間后結(jié)束程序。程序流程如圖2所示。

圖2 磁盤優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖

2)自動(dòng)處理功能的設(shè)計(jì)

采用Linux系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行任務(wù)守護(hù)進(jìn)程Anacron實(shí)現(xiàn)磁盤自動(dòng)優(yōu)化功能[4-5]。

使用Anacron前，可以使用如下命令檢查系統(tǒng)中是否已安裝Anacron服務(wù)程序：

#rpm -qa anacron

然后，使用如下命令啟動(dòng)anacron服務(wù)程序：

# /sbin/service anacron start

通過(guò)編輯/etc/anacrontab文件實(shí)現(xiàn)anacron服務(wù)程序的設(shè)置，設(shè)定方法如下：

[時(shí)間間隔] [等待時(shí)間] [任務(wù)標(biāo)識(shí)] [命令]

其中各項(xiàng)說(shuō)明如下：

[時(shí)間間隔]：指任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間間隔，以日為單位計(jì)算。

[等待時(shí)間]：指時(shí)間間隔到期后，由于主機(jī)沒(méi)有正常開(kāi)機(jī)等原因?qū)е氯蝿?wù)沒(méi)有順利執(zhí)行，則等待一段時(shí)間后嘗試再次執(zhí)行，以秒為單位計(jì)算。

[任務(wù)標(biāo)識(shí)]：記錄此任務(wù)相關(guān)的說(shuō)明。

[命令]：設(shè)定執(zhí)行的程序。

例如：160cron.daily run-parts /etc/cron.daily

該行命令表示：每隔1天執(zhí)行/etc/cron.daily目錄下的程序，如果未能按時(shí)執(zhí)行，則間隔60分鐘后繼續(xù)嘗試。

將磁盤優(yōu)化程序cpyh.sh裝入相應(yīng)服務(wù)器和工作站,并配置相應(yīng)的Anacron，即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)磁盤的自動(dòng)優(yōu)化功能。

4 結(jié)束語(yǔ)

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起到了重要作用。因此，自動(dòng)化人員在日常維護(hù)工作中要善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和隱患,提高處理故障的能力，從而提高調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行安全性和可靠性，更好的為電網(wǎng)調(diào)度服務(wù)。

[1] 吳福保,白義傳,奚國(guó)富,等.基于Unix/Windows混合平臺(tái)的一體化電網(wǎng)綜合調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2005, 29(14): 88-90.

[2] 辛耀中,向力.開(kāi)放式EMS體系結(jié)構(gòu)分析[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,1992,16(1):53-60.

[3] W XINGPING,Z YANG, W XIWEI.A new generation EMS[J].In IEEE Proc Powercon Int Conf,2002,1(1): 190-194.

[4] 楊明華,譚勵(lì),于重重.Linux命令編輯器Shell編程實(shí)例大全[M].北京：人民郵電出版社,2009.

[5] 劉憶智.Linux從入門到精通[M].北京：清華大學(xué)出版社,2010.

Design of the Disk Optimization Scheme for Dispatching Automation Systems

Bao Dongqin

(Xilingol Electric Power Bureau, Xilinhot Inner Mongolia 026000, China)

10.3969/j.issn.1000-3886.2017.03.024

TM769

A

1000-3886(2017)03-0080-02

定稿日期: 2016-10-20

包東琴(1985-)， 女(蒙古族)，內(nèi)蒙古通遼人，工程師，碩士，專業(yè)：電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化。