小(xiao)T導(dao)讀：在(zai)清(qing)科優能(neng)的虛擬電廠運營(ying)管理平臺建設中，項(xiang)目初期預計涉及約(yue)一萬(wan)臺設備、總(zong)數(shu)據采集(ji)量達數(shu)十(shi)萬(wan)，在(zai)數(shu)據庫(ku)選擇上(shang)，其希(xi)望能(neng)支持至少兩千臺設備的并發數(shu)據處(chu)理。本文介紹了清(qing)科優能(neng)的數(shu)據庫(ku)選型經驗以及最終應用效果(guo)，給到大家(jia)參考。

清科優能(neng)(neng)（Amber Optimal）的(de)(de)虛擬電(dian)(dian)廠(chang)運(yun)營(ying)(ying)管理平(ping)臺(tai)是一(yi)款集業務(wu)流程化、操(cao)作自(zi)動化、決策智能(neng)(neng)化于(yu)一(yi)體(ti)的(de)(de)云平(ping)臺(tai)產品(pin)。該(gai)(gai)平(ping)臺(tai)使負(fu)荷聚合(he)商(shang)和(he)資(zi)源業主(zhu)能(neng)(neng)夠迅速搭建虛擬電(dian)(dian)廠(chang)，并通(tong)過(guo)參與(yu)電(dian)(dian)力(li)市場交易(yi)，優化靈活(huo)可調資(zi)源的(de)(de)經濟價值(zhi)。該(gai)(gai)產品(pin)可細(xi)分為聚合(he)商(shang)運(yun)營(ying)(ying)管理平(ping)臺(tai)、用(yong)戶側管理平(ping)臺(tai)兩(liang)個(ge)版(ban)本。聚合(he)商(shang)平(ping)臺(tai)主(zhu)要負(fu)責與(yu)電(dian)(dian)力(li)調度部門及電(dian)(dian)力(li)交易(yi)中(zhong)心的(de)(de)北向(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)接和(he)用(yong)戶側平(ping)臺(tai)的(de)(de)南向(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)接，專(zhuan)注于(yu)交易(yi)運(yun)營(ying)(ying)、資(zi)源調度和(he)用(yong)戶管理等。用(yong)戶側平(ping)臺(tai)則主(zhu)要負(fu)責與(yu)用(yong)戶側的(de)(de)各類能(neng)(neng)源資(zi)源系統的(de)(de)南向(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)接，其功能(neng)(neng)集中(zhong)在資(zi)源評估、資(zi)源接入和(he)調度響應。

在該項(xiang)目(mu)中，我們最擔(dan)心的(de)問題之一(yi)就是數(shu)據(ju)(ju)庫(ku)的(de)讀寫(xie)能力。在該業務場景中，初期預計(ji)涉及約一(yi)萬臺設(she)(she)備(bei)、總數(shu)據(ju)(ju)采(cai)集量(liang)達(da)數(shu)十(shi)萬，我們需要確保數(shu)據(ju)(ju)庫(ku)能夠(gou)支持(chi)至少兩(liang)千臺設(she)(she)備(bei)的(de)并發數(shu)據(ju)(ju)處理。這些設(she)(she)備(bei)主要包括計(ji)量(liang)總表、并網點、光伏系統(tong)、儲能設(she)(she)備(bei)、充電樁、冷卻(que)系統(tong)等(deng)。

項目落地情況

為(wei)響(xiang)應(ying)(ying)交易中(zhong)心的(de)需(xu)求(qiu)，數據采集(ji)時(shi)間(jian)顆粒度需(xu)要達到分鐘級(ji)(ji)，在分析(xi)系(xi)統設備故障方面，有些需(xu)要采集(ji)秒級(ji)(ji)、甚至毫秒級(ji)(ji)數據，這無疑對數據庫(ku)的(de)寫入能力提(ti)出很高(gao)的(de)要求(qiu)。此(ci)外，在申(shen)報和響(xiang)應(ying)(ying)執(zhi)行(xing)虛擬電(dian)廠邀(yao)約過程中(zhong)，涉及大量(liang)的(de)負荷、可響(xiang)應(ying)(ying)容量(liang)分析(xi)、預測等算(suan)法，這些算(suan)法需(xu)要查詢大量(liang)的(de)歷史數據，這對數據庫(ku)的(de)查詢響(xiang)應(ying)(ying)能力也提(ti)出很大的(de)挑戰(zhan)。

目前(qian)基(ji)于 TDengine 我們構建了(le)虛擬電廠運營(ying)管理平臺(tai)，使用后(hou)數據(ju)(ju)存儲優勢明(ming)顯，整體壓縮比在 7-8 倍，數據(ju)(ju)查(cha)詢也(ye)實(shi)現了(le)秒級或者毫(hao)秒級的響應，為(wei)算法分(fen)析與數據(ju)(ju)中臺(tai)提供了(le)強力支(zhi)撐。

最終我們(men)以 2 核 4G 內(nei)存 600GB 機械硬盤 * 3 個節點落地了我們(men)的項目，架(jia)構如(ru)下(xia)：

我們選擇 TDengine 作為虛擬電廠運營管理系統的時序數據庫（Time Series Database）。主要有以下幾方面的(de)考量——

業務適配性：TDengine 產品定位符(fu)合虛擬(ni)電廠運營(ying)管理系統(tong)物聯網 + 能源聯網調度交易特性(xing)。針對(dui)公司所屬行業合作對(dui)接情況，結合濤(tao)思(si)數據官網各類落地(di)案例，TDengine 在、、均有較高(gao)接入率，能夠為公司后續商(shang)業發展提供更友好(hao)的支持。

強大的讀寫能力：無論是(shi)十年前還是(shi)一秒鐘前的(de)數(shu)據(ju)，指定時(shi)間范圍即可快(kuai)速查詢。在(zai)測試階段，應用 TDengine 在(zai)大批量的(de)數(shu)據(ju)拉取(qu)時(shi)也(ye)能做到(dao)秒級(ji)/毫秒級(ji)響應，并且數(shu)據(ju)可在(zai)時(shi)間軸上或多個設備上進行聚合(he)，方(fang)便各種維(wei)度的(de)數(shu)據(ju)計算。在(zai)寫入(ru)時(shi)，每秒輕松支撐百萬行級(ji)數(shu)據(ju)寫入(ru)。

數據壓縮率：列式存儲使得 TDengine 的數據壓縮比非常高，為企業節省了更多的服務器磁盤費用，實際使用中壓縮率可達 10% 以內。PART.02

TDengine 部署情況

在實(shi)際應(ying)用(yong)中，TDengine 主要(yao)負責如下模塊：

1. 存儲設備采集的原始數(shu)據(ju)（分鐘(zhong)級(ji)(ji)、秒級(ji)(ji)、毫秒級(ji)(ji)等數(shu)據(ju)）

2. 響應(ying)電力(li)調度部(bu)門(men)與電力(li)交易中心，查詢(xun)設備(bei)實時最新狀態數據，可達到毫秒級(ji)返回（通過 select last_row 查詢(xun)完成），以及設備(bei)歷(li)史數據（通過 select * 查詢(xun)讀取，每次查詢(xun)時間(jian)范圍為(wei) 3 天(tian)以內）

3. 我們的聚類(lei)分(fen)(fen)析(xi)、神經網(wang)絡預(yu)測(ce)等(deng)(deng)算法(fa)，采用 celery 分(fen)(fen)布式任(ren)務調度(du)架構，讀取(qu) TDengine 原始數(shu)據(ju)，用來計算 5 分(fen)(fen)鐘(zhong)、15 分(fen)(fen)鐘(zhong)級(ji)(ji)等(deng)(deng)時間顆粒度(du)電氣量(liang)曲線數(shu)據(ju)，預(yu)測(ce)用戶未(wei)來 7 天可響應容量(liang)數(shu)據(ju)，以及計算系統各資源類(lei)型最佳分(fen)(fen)攤比等(deng)(deng)等(deng)(deng)。該查詢可在(zai)秒級(ji)(ji)/毫秒級(ji)(ji)返回數(shu)據(ju)（通(tong)過(guo) select * 查詢讀取(qu)）

未來，我們(men)考慮(lv)在用(yong)戶側每個虛擬(ni)電廠運(yun)營管理平臺布置(zhi)多(duo)個單節點 TDengine，作(zuo)用(yong)不只是采集和(he)轉發，還要起(qi)到(dao)時序數據質量(liang)治(zhi)理以及實時模型預測(ce)的(de)功能；而(er)在負荷聚(ju)合商側我們(men)會考慮(lv)基于 TDengine 構建(jian)更多(duo)更復(fu)雜的(de)計算指標(biao)和(he)高(gao)級模型；同(tong)時還要和(he)任務調(diao)度、盤活(huo)資源(yuan)、需求響應、電力交易引擎以及虛擬(ni)電廠行(xing)業標(biao)準集成(cheng)。

我們希(xi)望(wang)在新能(neng)源電力行業中與 TDengine 攜手(shou)，共同探(tan)索未(wei)來更(geng)多的可能(neng)性。

關于清科優能

清科優能(neng)（Amber Optimal）是一家專注于微電(dian)網(wang)系(xi)統控(kong)(kong)制技(ji)術(shu)的專精特(te)新企業(ye)。在全球能(neng)源電(dian)力(li)(li)綠色低碳(tan)轉型以及中國新型電(dian)力(li)(li)系(xi)統建(jian)設發展(zhan)的背景(jing)下，清科優能(neng)專注提供微電(dian)網(wang)產(chan)(chan)品與服務，致力(li)(li)于為商業(ye)樓宇(yu)、工業(ye)園區、弱網(wang)礦區、離(li)網(wang)海島(dao)等應用(yong)場(chang)景(jing)提供系(xi)統級的運行控(kong)(kong)制與電(dian)力(li)(li)優化技(ji)術(shu)方案，實現終端(duan)用(yong)戶供電(dian)安全穩定(ding)可(ke)(ke)靠、電(dian)力(li)(li)運營成本(ben)最(zui)優、能(neng)源資產(chan)(chan)收益最(zui)優、低碳(tan)可(ke)(ke)持續(xu)發展(zhan)的價值目標。