基于網(wǎng)格計算的電力系統(tǒng)分布式監(jiān)控的實現(xiàn)

2013-11-25 09:23:29 電力信息化　點擊量：評論 (0)

摘要：本文提出一種基于網(wǎng)格計算的電力系統(tǒng)監(jiān)控的基礎(chǔ)平臺。該平臺很好地利用了網(wǎng)格計算的分布式信息處理能力來處理廣域電力系統(tǒng)的監(jiān)控問題。設(shè)備終端的數(shù)據(jù)采集計算設(shè)備被虛擬化為各種異構(gòu)數(shù)據(jù)庫。網(wǎng)格節(jié)點內(nèi)部

看起來就像是一個巨大的虛擬計算機系統(tǒng)，而這個虛擬計算機系統(tǒng)擁有一個龐大的虛擬數(shù)據(jù)庫。因此用戶只需要關(guān)注自己所需要的服務(wù)，而不需要關(guān)心服務(wù)所需要的數(shù)據(jù)的存放位置。

圖 1 電力系統(tǒng)計算需求

到目前為止，網(wǎng)格計算還主要停留在應(yīng)用于科研領(lǐng)域。采用網(wǎng)格計算來實現(xiàn)的電力系統(tǒng)決策基礎(chǔ)平臺的潛在的優(yōu)越性，提供了對于該領(lǐng)域進(jìn)行系統(tǒng)研究的動機。初步的研究表明，網(wǎng)格計算展示了其在未來電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用的巨大的潛力。尤其是電力系統(tǒng)的監(jiān)測與控制均是在分布式環(huán)境下完成的，而網(wǎng)格計算提供了很好的處理分布式信息的能力。因此，本文提出采用網(wǎng)格計算來實現(xiàn)電力系統(tǒng)監(jiān)測和控制過程中數(shù)據(jù)和信息的傳輸、存儲、管理和訪問，等等。通過這樣的方式，還可以很容易地實現(xiàn)分布式條件下的數(shù)據(jù)挖掘（如負(fù)荷預(yù)測、線損數(shù)據(jù)挖掘等）。

3. 基于虛擬數(shù)據(jù)庫的電力系統(tǒng)系統(tǒng)分布式監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

3.1. 電力系統(tǒng)監(jiān)控模型

電力系統(tǒng)涉及大量電力設(shè)備之間的相互作用，因此，電力系統(tǒng)的運行、控制和規(guī)劃需要大量的實時運行數(shù)據(jù)（狀態(tài)變量）、設(shè)備狀態(tài)、能源供應(yīng)、以及經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和市場信息等。電力生產(chǎn)多年來形成了一套“分級管理、分層控制、分布處理”的體系。電力系統(tǒng)的監(jiān)控?zé)o一例外都是各級調(diào)度中心向設(shè)備終端發(fā)送控制命令并向設(shè)備終端獲取狀態(tài)數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)，如圖 2所示。這些控制命令和數(shù)據(jù)的實時性要求與具體應(yīng)用有關(guān)，在實際應(yīng)用中通常采用具有優(yōu)先級的通信來控制。

在電力系統(tǒng)的層次性控制結(jié)構(gòu)中，調(diào)度中心向設(shè)備終端發(fā)送控制命令來改變電力系統(tǒng)運行狀態(tài)，以達(dá)到控制的目的。同時調(diào)度中心需要設(shè)備終端的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)，基于此來做出控制策略或調(diào)度策略。因此，在如圖 2所示的電力系統(tǒng)調(diào)度結(jié)構(gòu)中，控制命令是下行數(shù)據(jù)，而監(jiān)測數(shù)據(jù)是上行數(shù)據(jù)。

對于互聯(lián)的電力大系統(tǒng)，為了保證安全穩(wěn)定性，調(diào)度中心對整個系統(tǒng)的全局掌握是很有必要的，因此，整個電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需要及時、準(zhǔn)確地送到需要的地方。實際上，現(xiàn)代計算技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)運行、規(guī)劃與控制，都是建立在能夠得到海量的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的。因此，電力系統(tǒng)監(jiān)控中，如何獲得數(shù)據(jù)是一個重要的問題。如何在較廣域的空間范圍內(nèi)組織、管理和存儲如此大量的數(shù)據(jù)、并能夠提供高效的訪問機制，這對于電力系統(tǒng)整個系統(tǒng)的高效率運行起著至關(guān)重要的

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責(zé)任編輯：和碩涵

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