（云南电网有限责任公司瑞丽供电局 云南 瑞丽 678600）
摘要：电网调度自动化系统对于电网的经济和安全运行具有重要作用。信息中间件是该系统中一个重要配置。本文主要是分析消息中间件的特性和关键技术，在实际中对其实现更高效地运用。
关键词：电网调度自动化系统；消息中间件；特性；关键技术
1电网调度自动化系统消息中间件的特性分析
所谓消息中间件，是指一种能够简化数据传输，提供更为透明的通信服务的中间件技术。目前市场上常见的中间件有同Tonglink/Q和IBM生产的Websphere MQSeries等。消息中间件作为是电网调度自动化系统中的一个支撑平台的重要模块，为了满足多种通信网络的需求，除了具有常规的特点之外，还需要具备以下几种特性。
1.1较高的可靠性与拓展性
调度自动化系统需要对整个电网系统进行实时的观察与监测，因此，其可靠性就需要非常高。消息中间件是这一自动化系统的基础装置，为了满足调度自动化系统的要求，其在设计的过程中就应该考虑到各种故障发生的可能性，比如节点的软硬件故障和网络故障等，同时也要兼顾故障解除之后快速恢复正常通信的性能。比如当调度自动化系统中的消息中间件上的其中一个节点由于一些原因而出现这样或那样的故障时，会与消息中间件中的其他节点失联，但是这并不能影响其他节点的功能的正常发挥；当相关工作人员对发生故障的节点采取拯救措施使其恢复正常运作能力时，该节点又能够快速地融入整个系统中，与其他节点一起开展通信相关工作。此外，消息中间件的稳定性和易拓展性还表现在当该装置中需要安装一些新的节点时，能够保证这些新的节点快速融入系统中，正常开展工作，同时还不影响原有节点功能的发挥。
1.2时效性
时效性是调度自动化系统消息中间件的一个重要特性。所谓时效性就是指消息在发出与接收之间的时间延迟。在该系统中，由于部分节点的软硬件等方面的问题都可能在一定程度上延长消息的延迟时间，从而影响故障处理的效率。比如在ＳＣＡＤＡ中，相关工作人员是通过远程遥控来实现相关指令的发送与实现。当指令发出之后，并没有在规定的等待时间内收到回应或者响应，就说明这是一次失败的遥控。如果这些遥控指令在规定的时间之外传到了前置机那里，就容易造成严重的问题。消息中间件对消息的时效性进行设定，可以在很大程度上避免逻辑错误，同时还能及时将过期的信息清理干净，从而不断优化电网调度自动化系统的运作。
1.3多态环境功能
为了优化实现电网调度自动化系统中的各项功能，当前该系统普遍都提供了培训态、实时态、反演态等多态的环境。所谓的多态，是一种为了完成共同的目标，具有相同的逻辑关系和一定的数据关联关系，但是运行的环境不同的应用组合。在消息中间件的节点中，相同的节点上可以有多种态互不干扰地同时运行，并且态内的消息和数据可以实现互相通信的目的。这种多态环境功能能够在很大程度上使得消息中间件的功能更为全面，有利于维护电网调度自动化系统的安全运行。
2电网调度自动化系统消息中间件的关键技术
消息中间件是电网调度自动化系统中的一个基础组成部分，其运行效果的好坏将在很大程度上直接影响整个系统的运行效果。但是，消息中间件的顺利高效运行，并不是仅仅需要以上几种特性就够了，还需要依靠一些关键技术，才能在实际运用过程中充分发挥其作用和功效。为了满足和适应调度自动化系统的稳定性和易拓展性等要求，消息中间件应该具备以下几种关键技术。
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2.1节点间的对等结构
节点是消息中间件的重要组成部分，是传递数据和消息的重要载体。在该中间件中，各节点间的并不存在依赖或从属的关系，而是一种对等式的关系。也就是说，在对等式的结构中，并不存在一个消息服务的终端，对系统中的所有消息进行统一管理，而是可以允许多个节点或者是系统中的任何一个节点正常退出或者加入系统开展通信工作。而且当消息中间件中的任何一个节点或者多个节点发生故障时，或者是这些故障节点得到及时处理之后恢复正常功能时，都不会对其他正常的节点的运作产生任何影响，同时还能够迅速地融入到系统中，和其他节点一起共同合作。在消息中间件中采取这种节点间的对等式结构，不仅能够在很大程度上改善或者是取消之前队列模式中产生的消息拥挤与故障的问题与不足，而且还有利于切实增强整个系统的稳定性和易拓展性，促进自动化体系的顺利发展。
2.2可以提供多种服务的质量的管理
消息中间件以其独特的优势和特点，在实际运用过程中，可以为整个电网调度自动化系统提供多种服务的质量的管理，其中主要包括时序性、时效性、可靠性和持久性等方面。时序性就是指在系统中的消息按照发送时的顺序依次到达接收者手中，时效性就是指消息从发出到接收这一过程中的延迟时间，可靠性是确保系统中的消息不重复地准确无误地送达到接收者的手中，持久性则主要是针对消息发送失败后是否保留的问题。
2.3采用二元组支持多态环境功能
为了为电网调度自动化系统消息中间件的多态环境功能提供支持，消息中间件采取措施不断增强对各类消息实例的管理。当前采用的比较多的是二元组，即进程标识和态标识两种标识对各类消息实例进行标注。一个二元组对一个消息实例进行标识，这样有利于将各个消息实例之间互相隔离开来，从而使得即使在相同的态上运行的不同的消息都能被准确无误地识别。消息实例的传递主要是靠消息通道，主要包括物理性质的通道和逻辑性质的通道两种类型。逻辑性质的通道可以直接为应用程序所使用，在很大程度上简化了应用程序的结构，为该程序的顺畅运行提供了便利条件。而物理性质的通道则主要是用来传递消息实例的，在整个系统中发挥着隔离不一样的态之间的消息实例，确保它们不能互相通信的作用。
2.4实现跨平台操作
消息中间件主要是在应用层中发挥作用，运用ＡＮＳＩ、Ｃ／Ｃ＋＋等编程语言技术，自主开发，完全不依赖于自身操作系统以外的媒介而实现预期目标的软件。它可以在多中平台中安全顺畅地运行，比如SUN、IBM、Windows等平台。在相同的系统中，不需要另外安装新的节点，就能够借助消息中间件来实现互相通信的目的。
3消息中间件的实现
在电网调度自动化系统中的消息中间件的传输模型主要是采用发布或者订阅的模式，即接收消息前要先订阅，在发送消息时要选择特定的通信通道。在实际运行过程中，为了切实有效地提高网络传输的可靠性，消息中间件设定了多级缓冲区，快速处理消息，切实增强整个系统的可靠性和实时性。
4结语
当前消息中间件已经在市场上得到了广泛应用，比如被应用于江苏和深圳等多个省市的电网建设中。调度自动化体系的顺利运行，在很大程度上有效地支持和促进了各大应用软件在网络通信中的应用与发展。而消息中间件可以在很大程度上为整个自动化系统提供多方面的可靠保障，能够适应和满足调度自动化系统的多种不同的要求。因此，在实际运用过程中，要充分发挥其特点，促进电网建设的不断发展。
参考文献
[1] 翟明玉. 电网调度自动化系统消息中间件的特性和关键技术[J].电力系统自动化.2012，（7）：36.
[2]毕艳冰. 面向智能电网的通信中间件的关键技术研究[D].山东大学.2012.
[3]陈晨. SCADA系统中消息中间件的设计与实现[D].北京邮电大学.2014.
论文作者:杨舒涵
论文发表刊物:《电力设备》2015年第12期供稿
论文发表时间:2016/4/28
标签：消息论文; 中间件论文; 节点论文; 电网论文; 自动化系统论文; 系统论文; 时效性论文; 《电力设备》2015年第12期供稿论文;