基于云计算的省级电网企业数据中心平台研究

从国网河南省电力公司数据中心现状和云计算的跨越式发展出发,探讨了云计算在电网信息化发展中的必要性,并提出基于云计算的省级电网企业数据中心参考模型。结合该模型详细阐述了云管理平台和云平台资源池,以及与现有管理平台的融合和相应安全策略的设计,并对实现云计算数据中心的存储共享、存储虚拟化、服务器虚拟化、小型机虚拟化等关键技术进行了研究,为推进省级电力企业向"一强三优"转变提供强有力支撑。     

跨数据中心一体化协同分布式云管理平台建设

通过分析广东电网信息基础支撑平台的现状和建设需求,阐述跨数据中心一体化协同分布式云管理平台的建设方案。在资源统一层面上,该平台通过对广东电网服务器虚拟资源池、存储虚拟化资源池的统一管理,实现跨数据中心的资源协同和分布式调度,实现电网企业信息建设的集团化运作;在数据中心精益管理层面上,该平台实现主机、存储设备、网络、数据库、中间件和应用软件等多种计算资源的一体化管理、标准化供给和自动化操作,为电网企业信息建设的标准化建设、精益化管理提供有力支撑。实践证明,跨数据中心一体化协同分布式云管理平台可增强信息资源的可伸缩性、扩展性和灵活性,提升信息技术运维管理能力和效率,提高业务响应能力和服务模式水平。     

基于云计算的智能电网信息平台

坚强智能电网是未来电网的发展趋势,而信息平台是支撑坚强智能电网建设的重要基础.为了充分利用计算资源,满足智能电网对全部信息的可靠存储和高效管理的需要,提出基于云计算的智能电网信息平台,给出了该平台的体系结构,并详细分析了新方法的可行性、优势及需要解决的问题.针对智能电网状态监测的特点,结合Hadoop云计算技术,提出智能电网状态监测云计算平台的解决方案.研究云计算中的虚拟化、分布式存储与并行编程模型等问题,实现智能电网海量信息的可靠存储与快速并行处理.     

一种电网调控一体化仿真培训系统的实现方法

针对传统的电网调度员仿真培训系统与监控仿真培训系统单独运行的缺陷,提出了一种在统一数据平台下的联合仿真培训方法,基于该方法开发了仿真培训系统,介绍了该系统的设计思路与实现的功能。提出基于二次设备原子概念的监控二次信号仿真方法,降低了建模的工作量,并实现海量监控信号的快速建模。该系统已在某省调控一体化仿真培训中得以应用。     

水电厂仿真培训系统开发及功能

从目前国内水电厂仿真培训现状出发,指出开发水电厂仿真培训系统是符合水电厂实际应用需求的。简要介绍了仿真模式、仿真模型、支撑平台和仿真软件等技术,以及仿真培训系统软件的构成,主要包括仿真支撑平台、教员管理子系统、建模工具及模型管理子系统、学员管理子系统和仿真培训系统需要实现的主要功能,并简单介绍了SFZ-3000水电厂仿真培训系统的应用情况。     

含大量继保和安自装置的连锁故障并行仿真软件研发

基于MPI实现了一种基于用户自定义建模思想的含有大量继电保护和安全自动装置的连锁故障并行仿真软件。软件首先采用面向对象的用户自定义建模方法,完成大量继电保护和安全自动装置建模;然后采用分网并行和分组并行计算技术,将大规模电网进行网络分割,分配给子网进程;将大量继电保护和安全自动装置模型进行分组划分,分配给外接进程。任务分配后的数据被提交到并行集群上,执行连锁故障的并行仿真。由于子网进程和外接进程由不同的CPU并行计算,程序效率得以提高,能在用户可接受的时间内完成大电网的连锁故障仿真。     

基于虚拟人行为的三维变电站仿真培训系统

为提高变电站仿真培训系统的真实感,对变电站虚拟场景中虚拟人的行为模型进行了研究,设计出了基于虚拟人行为的三维变电站仿真培训系统.系统框架由几何建模、行为建模和场景驱动3个部分组成.几何建模部分采用二维和三维几何模型对变电站设备和虚拟人进行了表示.行为建模部分通过动画技术对虚拟人的行为和设备的行为进行了仿真.场景驱动执行引擎负责实现虚拟人和物体的交互,以及虚拟场景的渲染和漫游.     

基于图划分的大电网拓扑分析

为支撑大电网在线实时监控和分析,提出了一种基于图划分的大电网拓扑分析方法。该方法首先根据智能电网调度控制系统电网建模特点,给出了基于图论的电网层次结构、拓扑结构、厂站母线分析和系统网络分析模型。然后基于图划分建立了并行网络拓扑和局部拓扑修正的数学模型,并根据该模型设计了大电网并行网络拓扑的实现方法。最后基于共享内存编程模型在智能电网调度控制系统中研发了快速网络拓扑分析服务功能。所提出的模型和方法实现了大电网并行网络拓扑分析的无锁计算,避免了多线程数据竞争导致的阻塞耗时问题。对实际系统进行仿真测试,结果表明了该方法的准确性、实时性和有效性。     

电网信息物理系统建模与仿真验证平台研究

电网信息物理系统通过建立融合模型,研究电网信息控制系统与一次系统的互作用机制,建模与仿真验证平台为此提供了研究工具。基于混合系统的融合模型以及信息模型,设计了平台功能模块、实现工具;初步构建电网信息物理系统建模与仿真验证平台,可建立电网连续及离散模型,仿真电网运行动态,模拟控制过程及信息交互,并验证信息交互的正确性和一致性;最后通过算例展示并测试了平台界面和主要功能。     

基于SOA框架的仿真计算分析系统建设方案探讨

基于数据整合和面向服务系统构架的思想,提出了智能电网统一仿真计算平台的总体设计思路和体系结构.详细说明以仿真计算分析服务总线为核心的参考系统构架的服务消费者、服务总线和服务提供者三个部分的功能.根据影响调通业务的高级计算功能分析,结合并行计算、分布式计算、网格计算、云计算等模式,总结出一系列解决方案和开发方法,并指出了...     

基于云计算的电网调度控制培训仿真系统设计

针对传统电网调度控制培训仿真系统的不足,提出了基于云计算的电网调度控制培训仿真系统设计方案,并对基于虚拟化的场景构建、基于云计算的图模管理、分布式实时数据处理、基于云计算的协同仿真等关键技术给出了具体的解决方案。该系统已经在电力调度控制中心试点应用。实践表明,该系统能够实现电力调度控制中心多业务、多场景的仿真,提高联合仿真的异地互动协调能力及仿真的性能和效率,解决了传统培训仿真系统的不足,取得了良好的应用效果。     

应用有向图分层的控制系统暂态仿真并行算法及其GPU实现

随着基于变流器的电气接口和交直流混联技术的广泛使用,电网电磁暂态仿真中需对大规模复杂控制系统进行建模。采用细粒度并行方法可加速控制系统计算,提升电网电磁暂态仿真整体效率。文中提出了一种控制系统细粒度并行仿真算法,加速了图形处理器(GPU)计算平台上大规模控制系统仿真。首先,为构造面向GPU的多线程细粒度并行计算,将控制系统建模为由大量基本控制元件构成的有向图。进一步,对控制系统有向图进行分层,生成控制元件求解顺序,以利用GPU的分组细粒度并行实现控制元件的分层计算。最后,结合GPU的三层并行结构,通过优化线程结构和配置共享内存,将计算线程映射到GPU中的计算资源,最大化控制系统仿真的并行度。对分布式电源接入IEEE 13节点系统的仿真结果对比表明,所提出算法在保证电网电磁暂态仿真正确性的同时,可显著提高GPU计算平台上大规模、复杂控制系统的仿真速度,在硬件资源充足时,不存在仿真规模限制。     

云计算资源池在电力信息化中的应用

文章在总结资源池概念和实现方式的基础上,首先系统性地提出了云计算资源池的定义和其在云计算中的定位;其次概要描述了资源池成熟度模型、设计和运营管理、云资源池管理系统等内容,并首次提出了资源池与虚拟化的关系和差异,以及资源池建设和核心设计理念;最后阐述了云计算资源池作为当今IT产业发展的一大趋势,对电力企业信息化建设的意义。     

基于PSD-BPA与PSSE的电力系统集成仿真平台

针对电网规模不断增大以及结构的日益复杂、电力电子设备的大量应用、电力市场交易变革的不断深入给电力系统仿真计算带来的挑战,研究开发了一种基于PSD-BPA与PSSE两种仿真工具的电力系统集成仿真平台。该集成仿真平台主要包含数据管理和集成仿真两部分,建立了一体化数据共享为目标的集成仿真系统结构和功能结构,描绘了平台工作流、实现方案和功能特点;通过PSSE用户自定义接口实现了电力系统常规设备动态模型转换和通用化建模,形成集成仿真平台统一的系统仿真模型,实现了集成仿真。结合集成仿真平台维护的某区域电网统一模型数据,发挥两种软件各自在数据基础和自定义模型方面的优势,验证了集成仿真平台针对新型设备自定义建模仿真的可用性和灵活性。     

交直流电网仿真调控与系统展示技术

介绍了南方电网近年研发的基于实时仿真的交直流电网仿真调控与展示系统,并对系统构建中的异构平台模型映射、接口交互通信、仿真调控与系统展示等关键技术进行了阐述。该系统有机集成了调度自动化技术和实时仿真技术,其以实际电网运行断面作为仿真初态,建立与实际运行高度相似的虚拟电网,并能实现仿真结果的形象展示和仿真过程的调控交互,可作为交直流电网实时仿真计算、调度运行培训演练、自动化应用测试的有效平台和电网新型技术应用开发平台。     

云计算平台技术及其在电网调度中的应用

计算平台技术是对海量数据进行高效可靠的存储、访问以及分析处理的核心技术。详细分析了传统计算平台技术,包括并行计算技术、分布式计算技术、网格计算技术。在此基础上引入了云计算平台的概念。从定义介绍、网络拓扑、软硬件架构等方面对云计算平台进行了详细论述,并比较了云计算同网格计算的不同之处。最后,提出了基于云计算平台的新一代电网调度控制系统的原型概念设计,并从系统整体架构、基础云平台核心技术和业务应用模块3个方面对该系统进行了阐述。该系统充分发挥了云计算的技术优势,将全局性集中式分析业务与区域性分布式实时业务有机整合,实现了电网调度的集约化管理。     

适应省地一体化管理的电网生产控制云平台设计

<正>1云平台的典型结构云计算采用虚拟化、分布式并行计算技术将IT资源虚拟化,用户按需取用,无需关注底层技术。云计算典型结构包括基础设施服务层(IaaS)、平台服务层(PaaS)和软件服务层(SaaS)3个层级。云计算技术可应用于电网调度自动化领域,实现调控资源共享和多级协同,促进业务集成融合,增强系统可靠性,提升信息感知与同步、电网在线分析、数据深度应用及调度管理精益化的支撑能力。根据规划,国网公司"十三五"期间将全面建设公共     

国家电网分布式协同仿真联合反事故演习平台

中国特高压互联电网电气联系紧密、整体性增强等新特点迫切需要建设国家电网分布式协同仿真联合反事故演习平台以支撑国家、区域及各省电力调度控制中心（简称国分省调）调控人员协同管理运行特高压电网技能的培训与演习的需求。以实现国分省级电网调度员培训仿真系统的广域互联为目标,在智能电网调度控制系统系列标准基础上,设计了演习平台的整体框架,包括设计原则、系统框架及应用流程,提出了交互分布式协同仿真运行支撑、联合教案分布式协同制作、多级电网分布式协同仿真以及分布式教员支持等一体化协同仿真关键技术,并结合国家电网联合反事故演习平台工程予以整体研制、实施和应用验证。应用效果表明,所研发的成果能够准确地模拟特高压交直流电网正常、异常及故障工况下的运行状态,为国分省调调控人员提供逼真的特高压电网联合反事故演习环境,有效提高受训人员协同运行管理特大电网的能力。     

城轨牵引供电系统多尺度和多物理域建模仿真方法

城轨牵引供电系统实际运行涉及电、磁、热、力等多物理域耦合作用,以及多时间、空间尺度变化过程。然而,传统建模仿真方法尺度分离、机理单一,难以对系统的多尺度和多物理域状态进行统一描述及全面分析。因此,首先提出一种城轨牵引供电系统多尺度和多物理域建模仿真方法,采用Simscape平台和模块化、组件化、可视化建模思想,设计多尺度和多物理域的系统级建模框架;然后基于并行协同交互策略,提出一种模式自适应的多尺度仿真方法,实现多尺度模型之间的有机高效融合;接着基于分级多域反馈,提出系统级的多物理域仿真方法,保证多物理域模型的耦合交互仿真;最后基于仿真验证了所提出的多尺度和多物理域建模仿真方法的有效性,表明多尺度和多物理域模型能够统一描述系统在多个物理域下的宏观及微观特性,全面、充分地表征系统运行的实际物理过程。     

复杂电力设备多学科协同/虚拟仿真的关键技术

针对复杂电力设备结构复杂、所涉及的学科众多、系统仿真难度大的特点,提出了复杂电力设备的多学科协同/虚拟仿真平台的体系结构;深入研究了多学科领域综合信息虚拟样机和面向模型的多学科协同仿真环境的关键技术,提出了电力复杂设备的四层模型体系和设备功能建模方法;研究了多学科协同仿真环境的体系结构、信息集成方法和仿真工具集成方法,使不同的学科领域可以在统一的虚拟样机平台上,通过提供的组件接口进行协同/虚拟仿真。