小T導(dǎo)讀：在清科優(yōu)能的虛擬電廠運(yùn)營管理平臺(tái)建設(shè)中，項(xiàng)目初期預(yù)計(jì)涉及約一萬臺(tái)設(shè)備、總數(shù)據(jù)采集量達(dá)數(shù)十萬，在數(shù)據(jù)庫選擇上，其希望能支持至少兩千臺(tái)設(shè)備的并發(fā)數(shù)據(jù)處理。本文介紹了清科優(yōu)能的數(shù)據(jù)庫選型經(jīng)驗(yàn)以及最終應(yīng)用效果，給到大家參考。

清科優(yōu)能（Amber Optimal）的虛擬電廠運(yùn)營管理平臺(tái)是一款集業(yè)務(wù)流程化、操作自動(dòng)化、決策智能化于一體的云平臺(tái)產(chǎn)品。該平臺(tái)使負(fù)荷聚合商和資源業(yè)主能夠迅速搭建虛擬電廠，并通過參與電力市場交易，優(yōu)化靈活可調(diào)資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。該產(chǎn)品可細(xì)分為聚合商運(yùn)營管理平臺(tái)、用戶側(cè)管理平臺(tái)兩個(gè)版本。聚合商平臺(tái)主要負(fù)責(zé)與電力調(diào)度部門及電力交易中心的北向?qū)雍陀脩魝?cè)平臺(tái)的南向?qū)?，專注于交易運(yùn)營、資源調(diào)度和用戶管理等。用戶側(cè)平臺(tái)則主要負(fù)責(zé)與用戶側(cè)的各類能源資源系統(tǒng)的南向?qū)?，其功能集中在資源評(píng)估、資源接入和調(diào)度響應(yīng)。

在該項(xiàng)目中，我們最擔(dān)心的問題之一就是數(shù)據(jù)庫的讀寫能力。在該業(yè)務(wù)場景中，初期預(yù)計(jì)涉及約一萬臺(tái)設(shè)備、總數(shù)據(jù)采集量達(dá)數(shù)十萬，我們需要確保數(shù)據(jù)庫能夠支持至少兩千臺(tái)設(shè)備的并發(fā)數(shù)據(jù)處理。這些設(shè)備主要包括計(jì)量總表、并網(wǎng)點(diǎn)、光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能設(shè)備、充電樁、冷卻系統(tǒng)等。

項(xiàng)目落地情況

為響應(yīng)交易中心的需求，數(shù)據(jù)采集時(shí)間顆粒度需要達(dá)到分鐘級(jí)，在分析系統(tǒng)設(shè)備故障方面，有些需要采集秒級(jí)、甚至毫秒級(jí)數(shù)據(jù)，這無疑對(duì)數(shù)據(jù)庫的寫入能力提出很高的要求。此外，在申報(bào)和響應(yīng)執(zhí)行虛擬電廠邀約過程中，涉及大量的負(fù)荷、可響應(yīng)容量分析、預(yù)測等算法，這些算法需要查詢大量的歷史數(shù)據(jù)，這對(duì)數(shù)據(jù)庫的查詢響應(yīng)能力也提出很大的挑戰(zhàn)。

目前基于 TDengine 我們構(gòu)建了虛擬電廠運(yùn)營管理平臺(tái)，使用后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)優(yōu)勢明顯，整體壓縮比在 7-8 倍，數(shù)據(jù)查詢也實(shí)現(xiàn)了秒級(jí)或者毫秒級(jí)的響應(yīng)，為算法分析與數(shù)據(jù)中臺(tái)提供了強(qiáng)力支撐。

最終我們以 2 核 4G 內(nèi)存 600GB 機(jī)械硬盤 * 3 個(gè)節(jié)點(diǎn)落地了我們的項(xiàng)目，架構(gòu)如下：

我們選擇 TDengine 作為虛擬電廠運(yùn)營管理系統(tǒng)的時(shí)序數(shù)據(jù)庫（Time Series Database）。主要有以下幾方面的考量——

業(yè)務(wù)適配性：TDengine 產(chǎn)品定位符合虛擬電廠運(yùn)營管理系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng) + 能源聯(lián)網(wǎng)調(diào)度交易特性。針對(duì)公司所屬行業(yè)合作對(duì)接情況，結(jié)合濤思數(shù)據(jù)官網(wǎng)各類落地案例，TDengine 在能源行業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)、車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)均有較高接入率，能夠?yàn)楣竞罄m(xù)商業(yè)發(fā)展提供更友好的支持。

強(qiáng)大的讀寫能力：無論是十年前還是一秒鐘前的數(shù)據(jù)，指定時(shí)間范圍即可快速查詢。在測試階段，應(yīng)用 TDengine 在大批量的數(shù)據(jù)拉取時(shí)也能做到秒級(jí)/毫秒級(jí)響應(yīng)，并且數(shù)據(jù)可在時(shí)間軸上或多個(gè)設(shè)備上進(jìn)行聚合，方便各種維度的數(shù)據(jù)計(jì)算。在寫入時(shí)，每秒輕松支撐百萬行級(jí)數(shù)據(jù)寫入。

數(shù)據(jù)壓縮率：列式存儲(chǔ)使得 TDengine 的數(shù)據(jù)壓縮比非常高，為企業(yè)節(jié)省了更多的服務(wù)器磁盤費(fèi)用，實(shí)際使用中壓縮率可達(dá) 10% 以內(nèi)。PART.02

TDengine 部署情況

在實(shí)際應(yīng)用中，TDengine 主要負(fù)責(zé)如下模塊：

1. 存儲(chǔ)設(shè)備采集的原始數(shù)據(jù)（分鐘級(jí)、秒級(jí)、毫秒級(jí)等數(shù)據(jù)）

2. 響應(yīng)電力調(diào)度部門與電力交易中心，查詢設(shè)備實(shí)時(shí)最新狀態(tài)數(shù)據(jù)，可達(dá)到毫秒級(jí)返回（通過 select last_row 查詢完成），以及設(shè)備歷史數(shù)據(jù)（通過 select * 查詢讀取，每次查詢時(shí)間范圍為 3 天以內(nèi)）

3. 我們的聚類分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測等算法，采用 celery 分布式任務(wù)調(diào)度架構(gòu)，讀取 TDengine 原始數(shù)據(jù)，用來計(jì)算 5 分鐘、15 分鐘級(jí)等時(shí)間顆粒度電氣量曲線數(shù)據(jù)，預(yù)測用戶未來 7 天可響應(yīng)容量數(shù)據(jù)，以及計(jì)算系統(tǒng)各資源類型最佳分?jǐn)偙鹊鹊取Ｔ摬樵兛稍诿爰?jí)/毫秒級(jí)返回?cái)?shù)據(jù)（通過 select * 查詢讀?。?/p>

未來，我們考慮在用戶側(cè)每個(gè)虛擬電廠運(yùn)營管理平臺(tái)布置多個(gè)單節(jié)點(diǎn) TDengine，作用不只是采集和轉(zhuǎn)發(fā)，還要起到時(shí)序數(shù)據(jù)質(zhì)量治理以及實(shí)時(shí)模型預(yù)測的功能；而在負(fù)荷聚合商側(cè)我們會(huì)考慮基于 TDengine 構(gòu)建更多更復(fù)雜的計(jì)算指標(biāo)和高級(jí)模型；同時(shí)還要和任務(wù)調(diào)度、盤活資源、需求響應(yīng)、電力交易引擎以及虛擬電廠行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)集成。

我們希望在新能源電力行業(yè)中與 TDengine 攜手，共同探索未來更多的可能性。

關(guān)于清科優(yōu)能

清科優(yōu)能（Amber Optimal）是一家專注于微電網(wǎng)系統(tǒng)控制技術(shù)的專精特新企業(yè)。在全球能源電力綠色低碳轉(zhuǎn)型以及中國新型電力系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展的背景下，清科優(yōu)能專注提供微電網(wǎng)產(chǎn)品與服務(wù)，致力于為商業(yè)樓宇、工業(yè)園區(qū)、弱網(wǎng)礦區(qū)、離網(wǎng)海島等應(yīng)用場景提供系統(tǒng)級(jí)的運(yùn)行控制與電力優(yōu)化技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)終端用戶供電安全穩(wěn)定可靠、電力運(yùn)營成本最優(yōu)、能源資產(chǎn)收益最優(yōu)、低碳可持續(xù)發(fā)展的價(jià)值目標(biāo)。