分布式仿真系统的鲁棒性及其分析方法初探

基于分解协调计算模式的分布式仿真技术可有效地利用各调度中心的计算资源和数据资源,实现一体化仿真分析。然而,分布式仿真需要在广域网络环境中进行,计算过程可能受到各种不确定因素的干扰。因此,有必要研究扰动情况下分布式仿真的收敛性和正确性,即分布式仿真系统的鲁棒性。针对典型分解协调计算模式,文中提出了电力系统中分布式仿真系统鲁棒性定义,并针对通信故障这一关键扰动形式给出实用的鲁棒性评估方法。进一步,针对一类分布式潮流计算过程,构建其控制系统模型,给出其鲁棒性分析结果。所提出的鲁棒性评估和分析方法具有通用性,可适用于多种分布式仿真应用系统相关分析,有助于提高分布式仿真效率、评价分布式仿真系统鲁棒性以及指导协调算法的改进。     

负荷分布式控制的云计算平台构架设计

具有能量存储特性的负荷可为系统提供备用,参与功率平衡控制.为提高负荷控制的精度并减少对用户用电的负面影响,提出了负荷分布式控制的云计算平台构架.在采用的分布式控制策略中,负荷、负荷聚合层与调度中心之间进行测量数据与控制指令的上传下达,负荷聚合层承担沟通负荷与调度中心的作用,将聚合得到的负荷群运行状态传输至调度中心,并解析由调度中心下达的负荷控制指令.设计了一种云计算平台构架,将负荷分布式递阶控制结构以扁平化计算模式实现,云计算平台直接响应由负荷、负荷聚合层和调度中心提出的服务请求.在 Cloudsim 软件下模拟了负荷分布式控制的云计算平台构架,量化多种可控负荷的云计算和存储任务量.仿真结果表明,云计算平台计算速度快、存储能力强、易于扩展,能够适应负荷分布式控制的要求.     

基于互联网的分布式时域暂态稳定仿真可行性分析

分布式暂态稳定仿真是实现大规模互联电网一体化仿真的一种新的解决方案,它利用先进的网络技术,高效地整合各调度中心异构的计算资源,以克服大规模互联电网一体化仿真面临的数据采集、整合和管理困难.为了论述在高延时互联网中大系统分布式时域暂态稳定仿真的可行性,文中提出了一套评价指标,包括准确性、高效性、稳定性、鲁棒性和可扩展性.进一步,在可模拟广域互联网环境的分布式仿真平台上,选择基于Jacobian-free Newton-GMRES(m)方法的分布式暂态稳定仿真算法进行了全面的测试.针对全国联网和东北--华北--华中联网系统的测试结果表明,所选算法满足各项指标,证明了基于互联网的分布式时域暂态稳定仿真的可行性.     

基于网络化简的含分布式电源的配电网可靠性分析

基于简化等效网络,提出了利用序贯蒙特卡洛仿真法对含风力、光伏电池等分布式电源的配电系统可靠性进行评估的新方法.该方法利用简化网络得到区域元件故障影响表,然后基于序贯蒙特卡洛仿真法对分布式电源的随机功率输出、设备运行与故障状态以及负荷的随机容量对系统可靠性的影响进行了分析及计算.基于网络化简而建立的区域元件故障影响表明显简化了可靠性分析计算过程.在随机仿真分析中,采用对网络设备和分布式电源的状态进行同步抽样的策略,进一步提高了仿真的精度和计算速度.多个算例的计算结果及比较证明了文中算法的有效性和实用性.     

基于逆Broyden拟牛顿法的分布式暂态稳定仿真算法

基于调度中心间的广域通信网络进行分布式暂态稳定仿真,需要尽可能减少协调计算过程所需通信次数,以克服较高通信延时对仿真效率的影响.文中提出了一种基于逆Broyden拟牛顿法的分布式暂态稳定仿真算法.该算法采用节点撕裂法对互联电网进行切分,并采用逆Broyden拟牛顿法求解边界协调方程,从而实现暂态稳定仿真分解协调计算.对IEEE 39节点系统和东北一华北一华中联网系统的测试结果表明,所提出的算法具有较高的计算准确性和收敛速度,即使在高延时广域通信网络中也可实现超实时仿真,具有较强的实用性.     

计及频率变化的异步迭代分布式动态潮流

为便于分布式调度员培训仿真系统（DTS）中分布式潮流算法的应用,提出了一种计及频率变化的基于异步迭代的分布式动态潮流算法。该算法将互联系统采用协调层一子系统、发电机单元一网络单元2个不同层次的模型来表示。在上级调度中心建立协调层,由发电机单元实现频率变化时电网不平衡功率在各子系统发电机节点和负荷节点之间的分配,并进行频率仿真;在网络单元采用基于异步迭代模式的分布式算法进行全网的分布式潮流计算,通过网络单元与发电机单元之间的交替求解,求得全网频率变化仿真与潮流分布。以IEEE118节点扩展系统为例,对所提出算法进行验证,结果表明该算法能够准确地仿真分布式系统的频率变化并求解全网潮流分布。     

基于数据挖掘技术的电网网损的评价算法的研究

针对电网网损数据样本聚合精度较低、计算精度不高的问题,提出一种基于数据挖掘计算的电网网损评价算法.该算法基于最近聚类算法原理,通过聚类中心优化调整、最远数据点二次聚类、阈值动态选取等技术,使得基于电网断面采集数据的聚类质量得到有效提升,并使基于该聚类结果的电网网损评价算法的精度得到可靠保证.仿真测试证明了,通过该算法能得出拟合度较高的电网网损曲线。     

数据中心集群灵活边界下电力系统分布鲁棒优化调度方法

分布式资源的广泛接入与风、光等不可调资源的波动性使电力系统运行调控的难度显著增加。文中研究可再生能源不确定性影响下的分布式集群资源优化调度策略,挖掘多种可调资源灵活性,提高不可调资源利用率。为实现分布式可调资源的灵活调控,首先,提出了数据中心与光储集群聚合体的可调潜力时变边界计算方法,保证其聚合最优性与分解可行性。然后,基于历史数据构建契合风电随机特性的∞-Wasserstein模糊集,该方法具有良好的样本外信息描述能力。最后,提出自适应多面逼近方法解决分布鲁棒优化问题固有的无限维求解难题,将两阶段分布鲁棒调度模型转化为有限维问题以实现快速求解,并基于修改的IEEE-RTS 24节点系统仿真验证了所提方法的有效性。     

面向调度考虑不可控广义需求侧响应资源的负荷预测

面向调度提出一种考虑不可控广义需求侧响应资源的负荷预测方法。首先,将不可控广义需求侧响应资源根据一定的特征分成两类:第一类是完全不可控的基于电价信息的用户自主调整用电方式的需求侧响应负荷;第二类是电能服务商可控的储能系统和分布式电源。然后,针对第一类响应资源采用基于弹性矩阵的响应模型,分析其对负荷预测精度的影响;针对第二类响应资源,以储能系统套利和分布式电源上网费用和最大为目标,以储能充放电对象和分布式电源出力对象等为约束条件,建立数学模型,制定运行策略,进而分析其对负荷预测的影响。最后,用某地区配电系统进行分析,验证了所提方法的有效性和正确性。     

光伏并网系统的MATLAB快速仿真模型研究

以光伏发电系统的数学模型为基础,给出了其基于MATLAB/Simulink的仿真模型。针对传统仿真方法快速性、鲁棒性较差的缺陷,分析了两种基于逆变器的等效简化模型—等效开关模型与平均模型,并从仿真速度、精度及鲁棒性等方面对上述模型进行对比。此外,针对大规模光伏发电系统接入电网的情况,提出一种可用于快速仿真的相量模型,有助于电力系统的快速潮流计算与暂态特性分析,其有效性通过仿真对比得到了验证。最后,对四种仿真模型进行综合对比,提出了各种仿真方法的适用场合。     

一种暂态稳定约束TTC评估的分布式并行计算方法

在预想故障集下,针对大规模互联电力系统的暂态稳定约束最大输电能力（TTC）评估问题,提出了一种基于任务级的分布式并行计算方法———优化的工作站群的计算方法。该分布式并行计算方法把异构分布式计算资源加以融合,实现有效的动态负载均衡,从而最大化利用系统的整体计算性能,具有良好的动态扩展性与容错性。应用所提出的方法对具有1 101个母线和97台发电机的中国某实际电网进行了测试。测试结果表明,该分布式并行计算方法是实用有效的。     

分布式计算模式在电力市场技术支持系统中的应用

针对电力市场交易平台中各功能模块核心算法计算复杂，计算速度要求高的特点，提出了一种新的电力市场分布式计算解决方案，该方案借鉴传统的分布式计算思想，利用J2EE体系中的若干技术，实现了电力市场技术支持系统的分布式计算，实例分析表明，将该方案应用到实际系统中，可以使核心计算程序与逻辑表示层合理分布在整个技术支持系统中，提高了计算速度和系统稳定性，并使计算程序更有利于维护。     

共识边缘计算及其在能源互联网中的应用

边缘计算和共识是分布式计算领域的2个重要研究课题.边缘计算将一部分资源下放到靠近终端设备的边缘侧以提高计算效率和质量,共识通过实现分布式个体状态的一致性为分布式系统提供安全保障.在简要综述相关文献的基础上,总结和分析了边缘计算与共识的互惠关系:边缘计算架构为共识算法研究提供了理论模型的创新,共识为边缘计算提供了理想的系...     

基于网络分割的电力系统潮流分解协调计算

因现有计算模式的速度已无法满足现代大规模电力系统实时计算的要求,故引入对等计算(P2P)模式以提供低廉而充足的计算力。为此研究了网络计算环境下的电力系统潮流计算模型,结合基于支路切割的网络分割方法和基于注入电流的潮流模型,提出了基于网络分割的电力系统潮流分解协调算法,将大规模互联电力系统分解成若干子网络,子网络间只需交换边界母线的电压状态就可完成分布式潮流计算,保证各个子网络潮流计算模型的独立性。对IEEE标准系统进行潮流计算的结果表明该法具有较高的收敛速度和计算精度,适合网络计算环境。     

基于分区解耦的配电网状态估计的分布式并行计算

以全量测配置为边界对配电网馈线进行解耦分区,把分区作为独立的分析单元对状态估计进行分块处理,并采用基于支路电流的量测变换技术对配电网的单分区进行状态估计。同时,构建了分布式并行计算的分层结构,引入基于消息中间件ZeroMQ技术,采用不同类型套接字的组合实现分布式系统内部的N-N高效通信。并在分布式并行计算平台上以分区状态估计为子任务,实现全网状态估计的分布式并行计算。算例分析表明：在配电网规模达到500节点及以上时,采用所提出的状态估计分布式架构进行计算具有明显的速度优势。     

A .NET solution for distributed computing applications

Distributed computing is used to solve computational complexity problems. This paper explores the suitability of the .NET platform and XML Web services for distributed computing applications. This study demonstrates the practical feasibility of a .NET Web-services application in distributed computing and it also exposes APIs on the Internet. Thus from the experimental results, the speed of the algorithm introduced by Web services are determined and the cluster performance is achieved by scheduling algorithm, which properly selects the size of the work slice for each client to assign.     

云计算技术研究与应用综述

提出1个相对系统和综合的云计算参考性定义,指出云计算是“以互联网为载体,利用虚拟化等手段整合大规模分布式可配置的计算资源,使其以服务的方式提供给用户,满足用户按需使用的计算模式”,然后从计算模式、科学研究、社会发展等多个维度阐明了云计算作为现代计算技术发展的必然产物所具备的发展意义,总结了国内外产业界、学术界、政府机构...     

分布式计算模式的发展及应用

分布式计算模式是组成现代企业管理系统的主要内容。通过计算模式的发展,主要讨论了客户机／服务器分布式处理模式的方式和功能分布的方法,阐述了这种处理模式的不足,并讨论了基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ分布式处理模式的构造方法。