以微服务架构为基础的电力交易平台设计研究

以微服务架构为基础的电力交易平台设计研究

牛福柱

内蒙古电力（集团）有限责任公司呼和浩特供电公司和林供电分公司       011517

摘要：随着国内电力市场的快速发展，市场主体，交易类型等市场因素的数量不断增多，交易的频繁程度、交易结算工作的复杂性不断提高，使得目前的交易体系难以支持。本文分析了传统单体架构系统不足，阐述了微服务架构及其优势，对微服务电力交易平台设计进行了分析。

关键词：微服务；架构；电力交易平台

引言：

目前，随着我国电网的市场化改革，电力市场的种类日益增多，交易的周期也逐渐缩短，电力市场的运行效率和运行的稳定性也随之提高。文章重点讨论了在电网中使用微型业务设计，为今后开展该领域的研究奠定了一定的理论依据。

1传统单体架构系统不足

业务迭代率低，且因体系结构未能完全分离服务，对单个功能模组的更改都会对其功能的运用产生一定的影响，对迅速变化的电力交易市场的服务造成很大的影响。

大量的并发性用户的存取和数据的申报反应迟缓，这是因为大多数的系统都没有使用基于微应用体系的架构，其处理能力都是依靠数据库的处理，造成访问、写入困难[1]。

市场交易的运算效率较差，无法实现每日结清的业务需求，这是因为系统的体系结构不具备可灵活扩展的计算能力，无法实现在不进行分离的前提下进行精确的资源分配。

2微服务架构及其优势

2.1基本概念

与常规集成式总体结构的系统结构相比，微型业务结构是以用户的功能需要为依据，将其分解为若干个较小型的、相对独立的功能单位，并以此构成一个完整的功能体系。

2.2应用优势

系统的发展简单快捷。通过使用微型业务体系结构，每个业务都可以使用对应的数据库和平台，并具有一定的独立性。这样，开发者就可以依据自己的开发实力和对业务的要求，来确定最佳的开发方案，从而提高开发的效果。

该体系具有良好的可扩展能力。每一个微型业务都是单独的、彼此没有任何不利影响。这样，在系统的功能扩充阶段，只需在脱机状态下进行新业务的研发，加入到微业务体系结构中，就可以实现更好的扩展。

该系统具有良好的稳定性能。每个微型业务都可以看成是一个单独的、有专人负责的系统，任何一项业务发生变化，都不会对其它业务产生任何的影响，更便于专业人士进行系统的维护。当某个业务的增大或者收缩时，可以仅对对应的微型服务进行调整，具有很好的灵活性和稳定性。在某一业务发生错误时，不会对整体的系统造成任何的损害，具有很好的容错能力。

3微服务架构为基础的电力交易平台设计

3.1架构设计

基础设施层。通过提供存储、网络等虚拟化支持，可以灵活地压缩优化网络和存储。

平台层。在底层架构上，采用统一维护和管理的方式，实现了底层运维服务的精简，提高了运维效率和质量。云平台通过配置公共服务部件或者服务来实现。

服务层。其中，集成平台的主要职能包括：业务应用和数据应用。系统以多个中心模块为基础，分别配置了相应的应用。而数据应用服务，是通过对应用服务所产生的信息进行多维度的剖析，建立基于多个领域的多维的数据功能，从而实现更多功能。

应用层。在 PaaS环境中，各平台的一些主要特点是将相应的服务结合起来，从而达到了复杂的业务性能[2]。这个层次是以服务为基础的功能组件，它的主要任务是组件化的用户接口和互动，而业务的运作则是由服务来实现。

渠道层。根据不同的通道，可以将多种业务组合起来，快速高效地组合多通道的用户接口，并建立统一的业务运行机制，优化用户体验。

3.2架构能力分析

加速功能迭代，提高客户的使用体验，将各业务细化分离，分别形成市场成员中心、交易组织中心、结算中心、工单中心等，进行系统的研发和配置，使系统的需求更新和迭代更为精确，彼此间的影响作用也会降低，从而提高系统的研发和应用的效率。

系统根据业务和运算特性，采取各种功能构建，互不干扰，以微技术为基础，进行个性化的调整和重组。

通过云计算技术保证平台运行，利用 Docker的技术对存储进行镜像封装，并在云端上灵活地配置 Doker容器，从而快速、自动地响应业务性能，提高了性能和稳定性。

要提高系统的稳定性能，要在前端采用“互联网+”技术接入体系，实现动态静态分离，前后端分离的 VUE技术，以微型化的形式构建网络，可有效地处理网络中的网络流量高峰，提高网络的稳定程度[3]。

4技术场景设计

4.1应用层及访问

在静态的资源簇中，利用 Nginx高可用的双重激活方式来处理并发性访问，而静态的则是利用网站的服务通路来平衡负载。在高并行要求的情况下，可以采用横向扩充的静态资源结点数目来进行线性扩充。

微服务大规模并行负荷平衡。一方面，利用微服务网关集群实现了对水平网关的高并发性存取，同时还可以利用K8S的资源管理机制，在某个微服务中存在资源不足时，动态产生新的Docker实例以提高其并发存取能力。

4.2组件服务层

定序处理。该服务的主要功能是在用户的要求被送至系统服务器之后，按次序排序，保证了用户的要求次序。在连续竞价业务中，时序是一个很关键的考量，因此需要保证时序的同步。

消息服务。持续竞价是与时间密切关联的一种交易形式，它的重点在于以价格为导向，先来先得。为了保证高的并行性，就要保证系统的响应速度。在此基础上，还需要对用户的请求进行顺序处理，并且不能出现任何的遗漏。内网收到用户的要求后，先进行次序检查。为了保证信息的安全生产，保证消费， RabbitMQ采用了生产者信息的证实和用户信息的验证。

结束语：

为了支持电力市场的发展和提高电力交易系统的建设，要合理研究和设计以微服务为基础的电力交易系统。通过实现微服务体系结构的较强扩充能力，可以满足目前市场上交易种类迅速增加的需求，提高市场运营效率。

参考文献：

[1]费彬.电力交易平台的支持系统分析[J].电子技术,2022,51(12):216-217.

[2]林祥玉.电力交易平台建设路径探析[J].国企管理,2022(21):90-91.

[3]蔡燕芬.基于大数据技术环境下的电力交易平台分析[J].电子技术与软件工程,2021(20):150-151.