电力网格平台上的分布式潮流两层计算架构

提出了一种基于电力网格平台的分布式潮流两层计算架构。高层架构是利用电力网格平台的支撑来实现的分布式潮流计算,称之为一级潮流调度;底层架构是利用电力网格平台的支撑来实现的潮流并行计算,称之为二级潮流调度。一级潮流调度和二级潮流调度通过统一的电力网格紧密结合在一起,将潮流并行计算融入到分布式潮流计算的框架中完成广域分布式潮流计算。     

高性能在线分析计算现状与协同计算关键技术

阐述了电力系统高性能计算模式的概念,沿着"离线计算在线协同化"的演进方向,以提高计算实时性、可靠性和计算服务化为目的,将并行计算、分布式计算、云计算等高性能计算模式作为主要分析内容,从分解协调方法、数值计算并行、硬计算架构和软计算模式等方面总结了状态估计、潮流计算、包含暂态稳定计算和静态安全分析功能的在线动态安全分析研究应用现状。阐述了实现在线分析一体化协同计算技术路线图的三个演进阶段,重点探讨了支撑以上业务分析应用在线计算协同化的关键技术,如分配映射机制、分解协调计算服务、模块服务接口化和数据交互规范等。最后在云计算模式下,设计了在线分析业务的协同计算场景和状态估计服务模式,对基于云计算的调度控制系统设计与开发进行了有益探索。     

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     

基于调度数据网的广域数据总线体系架构和关键技术

总线作为调控系统的数据通信的基础,承担了系统内的数据交互工作。随着电网运行一体化特征日趋明显,当前总线难以满足跨越不同调度机构的调控系统间数据交互的需求。分析了智能电网调度控制系统总线的体系架构,针对调度数据网的特点,提出了适用于多级调度一体化协同运作的广域数据总线体系架构,并分析了电力调度域名管理、广域分布式代理、广域服务总线、广域消息总线等关键组成部分,实现了服务的广域共享和消息的高效传输。最后阐述了广域数据总线在电力系统中的应用前景。     

适应多级调度安全稳定分析资源共享的分布式计算管理平台

针对大电网多级调度安全稳定协同分析与控制计算对分布式计算管理平台的资源共享和统一管理的新需求,结合各级调度计算资源独立部署的现状,基于"资源调度分级管理、计算服务全局共享"设计思想提出了一种动态树形架构的分布式计算管理平台及其设计原则,分别从用户管理层、计算管理层、资源管理层和信息代理层阐述了平台的主要功能,并讨论了平台实现需要解决的多级调度协调管理机制、任务调度管理策略和计算资源优化分配方法等关键技术问题。     

计及风电时空互补特性的互联电网有功调度与控制方案

为了解决以风电为代表的大规模间歇性电源的接入给互联电网有功调度与控制带来的问题,提出利用广域范围内风电资源的时空互补性来降低风电功率的波动性。基于某区域电网各省风功率数据,分析风电时空互补性对系统动态备用、调峰、频率控制、联络线功率控制的影响,提出在更大范围内利用间歇式能源互补性的多级协调调度模式。从调度计划的多级协调编制、多时间尺度协调、区域电网统一频率控制、需求响应资源充分利用等方面分析了这种调度模式的特点,指出了这种调度模式与现有调度模式的区别。     

继电保护定值在线整定软件开发与实践

继电保护装置对电力系统的安全稳定运行至关重要,而保护装置定值的准确性依赖于保护定值整定软件对电网的各种运行方式及各种故障进行反复而周密的计算,由于电网实际运行方式往往超出了离线整定方式,这就使得当前基于离线模式的整定计算软件难以确保定值的准确性。文章提出并开发了一个新的继电保护定值在线整定软件,依托基于云和瘦客户端的在线整定计算技术和基于多线程和云计算的分布式并行计算架构,主要功能模块有图形建模、参数计算、在线整定和系统管理,成功实现了继电保护定值在线整定。所开发软件已在实际电网现场成功投运,具有良好的实用性。     

基于调控云的网络分析服务架构

为解决网络分析应用在多级调度分级部署、数据共享困难、多用户多需求支撑能力不足和应用计算准确度待提升等问题,提出了基于调控云的网络分析应用服务模式:应用的统一服务和电网数据的全网共享。基于调控云的虚拟资源和公共组件,研究了电网数据信息结构构建、网络分析应用计算服务封装、分布式事务管理的设计方法。以状态估计、调度员潮流和静态安全分析为例,阐述了一套服务多用户按需使用的计算服务流程和应用模式。     

“物理分布、逻辑集中”架构下调度系统一体化分析中心总体设计

特高压电网的建设使得电网运行特性呈现复杂性增加、一体化特征增强等特点,对调度系统的分析决策提出了一体化分析要求,而传统的调度系统无法适应这种新的需求。基于"物理分布、逻辑统一"的全网集散式调度与控制技术的总体思路,提出了一体化分析中心的总体架构,并基于该架构进行了模型中心、在线分析服务和离线分析服务的详细设计。结合未来电网发展趋势对电网分析决策的需求,指出了未来调度系统分析决策软件的发展方向,为电网在线调度决策的研发提供了参考。     

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。     

电网调控系统广域服务访问及管理方法

随着特高压大电网的快速发展,当前的电网调控系统已难以有效满足调度一体化对跨调度机构进行服务访问的迫切需求。基于对现有服务架构的深入分析,提出了通用的广域服务访问和管理方法,构建了面向电网调控系统的广域服务体系。通过服务信息发布、信息分层管理、多维度分析监控等技术,实现广域服务的管理与监控;通过服务查询、基于资源评估的负载均衡、多粒度访问控制策略、服务访问轨迹实现跨调度机构服务的访问及控制。目前研究成果已在工程中获得了实际应用,为广域范围内的故障告警实时推送、画面浏览和模型数据维护提供了技术支撑。     

基于并行计算和数据复用的快速静态安全校核技术

随着跨区互联大电网的形成以及多级调度一体化对发电计划编制的要求,面向发电计划的96时段静态安全校核的计算量越来越大,需要进一步提高计算速度以满足相关应用的实用化需求。文中分析了96时段静态安全校核的计算特点,从算法优化、并行计算、数据复用等角度提出了基于直流潮流筛选的快速扫描技术、面向多时段断面的多进程并行计算技术、基于拓扑特征关联性分析的数据复用技术和面向单时段断面的多线程并行计算技术等4种快速计算技术。实际电网的测试结果表明,所述技术能显著提高96时段静态安全校核的计算速度。     

基于云计算的电网培训仿真系统架构及关键技术

为解决现有电网培训仿真系统存在的计算效率低,存储能力有限,仿真分析的可靠性、真实性和并发性不足,以及多级联合仿真的模型与实时数据不匹配等问题,提出了基于云计算的电网调控一体化培训仿真概念,设计了电网培训仿真系统总体架构,利用云计算平台的虚拟化、并行计算、统一资源池管理等技术,通过服务总线为仿真支撑层、仿真应用层和仿真展示层提供基础支撑;研究了电网培训仿真系统中的虚拟资源池管理、仿真建模以及并行计算等关键技术,包括基于云计算的虚拟资源池管理模式,全网统一模型和仿真按需建模的设计方法,基于多智能体的并行仿真框架和基于云计算平台的并行仿真分析思路。最后介绍了基于云计算的电网培训仿真系统应用场景。     

面向多级调度管理的云搜索体系架构研究

提出了一种面向大电网多级调度管理一体化的云计算搜索引擎体系架构设计方法.该方法引入云计算理念,在大电网多级调度管理一体化IT基础设施资源充分整合的基础上,通过调度数据网络将分布于各调度中心的业务数据资源进行有效组织、布局和管理,按照“需则可用”的总体思路,为调度管理等业务应用提供高效的数据共享、交互、检索等各类服务,实现“随需共享”目标,并支持数据的定制化访问和可视化展现.文中着重分析了大电网多级调度管理一体化云搜索引擎的体系架构、技术体系和应用整体设计,为基于成熟、稳定、可靠的开源搜索引擎平台研发系统原型提供理论依据.     

省地一体化电网在线运行风险评估与预防控制系统

首先提出省地一体化电网运行风险评估系统的设计思想,介绍其主要功能组成及软硬件架构;然后以智能电网调度技术支持系统为基础,利用省、地两级在线数据与离线数据,整合得到当前运行工况的潮流和稳定数据,计及新能源发电等不确定性因素,得到多种可能发生的运行工况及其概率;最后以分布式并行计算平台为支撑,结合动态生成的故障集,进行电网运行风险及辅助决策计算。     

智能电网调度控制系统新型应用架构设计

提出了基于分解协调和多目标趋优控制的智能电网调度控制系统应用新架构。利用分解协调策略,在各级电网实时数据和模型数据不逐级集中的条件下实现系统级分析计算(包括短路电流、潮流、小干扰、机电暂态、机电—电磁暂态混合仿真等),实现各类应用的完全分布化,降低对分析计算程序和硬件的要求,同时提升各类分析计算收敛性和建模精细度。利用多目标趋优技术,实现大电网安全、经济、环保多目标自动趋优运行,提升电网调度控制系统的智能性。同时,提出了带潮流方程的状态估计方法,为各类在线应用提供在线电网模型;提出了具有最小/最大稳定裕度计算功能的在线安全分析方法,为多目标优化提供稳定裕度指标。     

智能电网调度控制系统的安全校核服务及实用化关键技术

安全校核是保障电网稳定运行的一道重要安全防线。基于智能电网调度控制系统的服务总线和并行计算服务,研究实现了面向服务的安全校核功能,为日前计划编制、日内计划调整、电网调度操作提供可定制的支持多任务并行的安全校核服务。计划潮流生成是安全校核的基础,结合中国电网分级调度的运行模式提出了基于多断面潮流控制技术的计划潮流算法,并应用无功电压自动调整和潮流不收敛智能调整技术提高收敛性和结果合理性。研究了多级调度日前计划联合安全校核的实用化技术,通过计划数据校验和统计技术指标提高了安全校核的实用化水平。     

智能电网环境下的省级EMS设计与关键技术

在总结电网能量管理系统(EMS)研究现状和分析智能电网环境对EMS的需求的基础上,提出了基于面向服务构架(SOA)的新一代能量管理系统(N-EMS)。基于统一的支撑平台,介绍了N-EMS的实时调度控制、调度计划和调度管理3类应用功能,讨论了以二维联盟多Agent架构、电网实时建模、全过程梯度预警、大范围协调统一调度、多时间尺度协调的有功调度和多层次功能服务配置为代表的关键技术。     

基于云计算架构的新一代调度自动化系统

梳理了调度自动化系统面临的多个技术难题,对调度自动化系统应用云计算进行了可行性分析,提出了基于云计算架构的新一代调度自动化系统方案。根据系统的硬件架构和平台架构分析,提出了电网运行数据池、大数据分析应用和分布式多活数据中心的技术思路,并基于南方电网的实践提出了一个具体的调度自动化系统架构和电力系统N-1静态安全分析案例开发和实施方案。     

面向多级调度管理的融合型搜索引擎

云计算、物联网、社交网络等新兴服务模式的产生与发展,使得数据转变为一种基础资源,面向数据管理和取用的信息检索技术的重要性不断提高。结合调度管理业务的典型搜索需求,文中将信息服务模式的技术特征应用于调度管理领域,提出一种面向大电网多级调度管理一体化的融合型搜索引擎设计方法。该方法通过对不同类型数据的搜索集成,实现了分布式环境下的异构数据资源整合。针对所述算法进行了实验仿真和原型验证,对搜索算法进行了可行性评估和应用展望。