云边协同的调控云数据质量优化

调控云汇集了海量的模型和运行数据,采用集中处理方式对云中心的传输网络、计算资源和存储资源带来巨大的压力,数据时效性也无法得到保障.本文基于云边协同技术,设计了调控云广域云边协同总体架构,并以电网调控数据质量优化应用为例,对网络带宽及时延、数据协同处理性能、任务分解策略优化、云中心存储性能等指标进行了对比分析.实际系统应...     

大电网调控系统的移动终端设计及关键技术

人机云终端作为大电网调控系统的人机交互终端,为大电网的监视、分析、防控和决策提供支撑。随着移动互联技术的发展,人机云终端已经拓展到平板、手机等移动终端设备。文中研究了大电网调控系统的移动终端架构设计。运用计算迁移技术,将移动终端的计算任务迁移至云端服务,保证了移动终端的可持续化展示能力。提出了人机移动端交互协议,通过更为精准的人机数据交互服务,提升了移动终端展示画面的加载性能。采用基于属性的访问控制机制,保障了不同权限的用户对系统资源的细粒度安全访问。分析了调控人员的行为数据,能够多元化展示调控人员关注的内容,满足调控人员随时随地感知电网运行态势的需求。     

调控云平台IaaS层技术架构设计和关键技术

调控云是中国国家电网有限公司"三朵云"规划中的一个重要组成部分,针对调控云统一和分布相结合的分级部署设计特点,结合国家电力调控中心-区域电网调控中心主导节点和各省级协同节点的两级部署体系构架,以云计算理念为基础,面向电网调控业务设计了调控云基础设施即服务(IaaS)层基本构架,实现了调控云平台硬件资源的虚拟化(共享与动态调配)、数据的标准化和应用的服务化.另一方面,服务器和存储资源的虚拟化、域名系统、负载均衡、读写分离等技术已被引入IaaS层构架中,为调控云各节点均采用双站点模式提供基础支撑,实现了调控云各节点在业务层面均可同时对外提供服务和异地应用双活.     

大电网调控系统业务中台设计与研究

为了沉淀调控系统核心业务能力,提升调控系统前台快速响应用户需求的能力,提出了大电网调控系统“薄前台、厚中台、稳后台”的发展策略。首先,将调控系统前台大部分业务功能沉淀至业务中台,前台仅保留必要的逻辑和用户交互接口,提高前台的响应速度。其次,通过研究大电网模型云、广域数据分布式流式处理和新型人机云终端等技术,构建了基于调控云架构大电网调控系统业务中台,为各级调控系统提供业务复用平台,解决了大电网一体化调度的模型按需服务、高速并行数据处理以及本地异地无差别调度等技术难题。所构建的大电网调控系统全网复用的“全、快、准”业务中台,为前台各类应用提供了有力的支撑,保障了后台数据的安全稳定。最后,给出了业务中台的具体应用场景分析和建设成果。所研发的大电网业务中台已经在多个调控中心完成示范应用,应用结果表明业务中台稳定有效。     

基于调控云的电网图形一体化维护技术应用

针对传统电网调度控制系统图形维护、展示不足的问题,提出基于调控云的电网图形一体化维护技术,并对图元标准化、图形标准化、拓扑模型标准化、多用户分布式版本控制等关键技术给出具体解决方案。该技术已在省级及以上电力调度控制中心试点应用。实践表明,一体化维护技术能在调控云平台全网模型的基础上,实现国分省地图形一体化维护、构建全网拓扑的目标,为高级应用拓扑分析提供条件。     

调控云关键技术研究及展望

云计算是一种通过网络便捷、按需访问资源共享池的模式,因其具有资源共享、按需服务、高可靠性、易扩展性等优点,被广泛应用于电力企业信息化建设中。对比了GCP(谷歌云)、 AWS(亚马逊云)、阿里云等主流云计算平台架构,针对电网一体化运行模式给电力系统调度控制带来的挑战,结合电网运行实际,就调控云关键技术展开深入研究,具体包括调控云虚拟化、智能运维、微服务框架、数据及业务安全等方面。最后从云生态建设、标准制定、应用场景等方面对未来发展进行了展望。     

基于云计算的大电网在线分析计算模式研究

根据我国电网调度自动化系统广域分布、调度信息分层管理的特点及大电网在线分析软件的计算规模、计算性能等需求,以云计算技术及"调度云体系架构"为基础,提出大电网在线分析软件的广域多级分布式并行计算模式及其协调管理服务需求。为了适应云计算环境的可扩展性,简化大电网在线分析软件设计流程,提高软件开发效率,提出了基于面向服务架构(SOA)的大电网在线分析3层服务封装,满足不同用户对大电网在线分析软件的需求。最后以分解协调潮流计算为典型应用,提出了基于广域多级分布式并行计算模式的拓扑分析服务和潮流服务程序设计方案。     

电力系统云计算中心的研究与实践

对云计算的技术发展和服务模式进行了介绍,探讨了云计算在电力系统应用的可行性和必要性。对电力系统云计算中心的建设目标和系统特点进行了阐述,并针对仿真计算领域详细设计了仿真云计算中心系统架构的几个层次:基础设施云、数据管理云、仿真计算云、协同工作云和咨询服务云。对数据标准、电网模型整合技术、海量数据管理技术、动态任务调度技术、协同技术等电力系统云计算中心的主要标准和关键技术进行了研究,最后给出了实际应用场景。     

基于云平台的电力大数据业务处理技术

随着电网数据、软件容量的快速增长,传统数据处理技术已经不能满足智能电网电力大数据的业务处理需求。为此,将云平台服务融入大电网中,提出一种基于云计算的电力大数据业务处理策略。通过剖析基于云平台的大数据处理架构,搭建了基于云平台的电力大数据处理系统,并提出了基于云平台的电量计算、线损计算等电力大数据处理策略。通过实验对搭建平台的基本性能以及数据处理性能进行测试,测试结果充分证实了所搭建云平台在数据处理上的可行性和高效性。     

电网调控系统通信总线调用链监视与分布式追踪方法研究

电网的快速发展和大规模互联电网的形成,使电网特性由区域模式转向全局模式。电网运行和调度控制均呈现数据密集、通信密集和计算密集的特征,从而形成了复杂的网状服务调用关系以及多层次的消息传输流程,给电网运行态势变化预测和运行风险管控带来了新挑战,亟需对通信总线数据交互过程进行有效监视。首先提出了通信总线的全链路监视与分布式追踪技术框架。然后研究了服务调用链监视和消息分布式追踪的关键技术。最后介绍了工程应用情况。该技术的应用为电网调控系统数据传输和交互提供了全面、直观的状态信息,实现了系统隐患及时发现、故障原因精准追溯,增强了新一代调控系统通信总线运行状态监视和风险控制能力。     

电力物联网新形势下调控云建设研究

云计算与大数据技术日臻成熟,为海量数据的利用提供了充分的技术条件。而基于云计算与大数据技术的电力物联网就是充分利用现代信息与通信技术,实现电力系统各个环节万物互联、人机交互,打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的新型电网,更好地管理和优化电力用户需求,这必将给电力调度业务带来新的挑战。分析了电力调度自动化发展需求,通过调控云建设能够解决现有瓶颈,实现调控业务数据深度应用、电网在线分析、调度管理精益化等,电网企业可提供更多主动性、多样性的增值服务,实现电力物联网建设目标。     

基于微服务架构的继电保护信息主站数据服务方案

为适应智能电网的发展,提高继电保护数据的共享能力,打破长期以来电网调度中形成各专业系统的信息孤岛,实现电网调度数据横向贯通,在全景数据基础上最大化数据价值发现,提高调度决策服务能力是在调控云新模式下继电保护专业人员需迫切解决的问题.通过电网调度各业务对继电保护设备数据需求的分析,结合先进的云技术,研究了基于微服务架构的继电保护信息主站数据服务方案,在统一对微服务管理、调度的基础上进行各类数据服务功能设计,构建了功能完整、数据标准、扩展性强和容错性高的保信主站数据服务集群,实现了高效的继电保护数据共享,为智能调度建设提供了更有力的支撑.     

基于Hadoop架构的电能质量监测云模型研究

随着智能电网建设进程的加快。电能质量监测点不断增多,系统逐步完善。各种类型的监测和计算数据量急剧增加,呈大数据趋势。对于大数据的计算处理。云计算平台具有先天性优势。文章提出并初步实现了一种基于Hadoop架构的电能质量云模型,旨在整合传统计算存储资源,解决电能质量大数据的存储和计算问题。模型采用分层结构,以电网自然分层为基础,搭建分层电能质量云计算平台。整体采用面向服务的架构,各层以Hadoop架构搭建子云,并向上层主云提供服务。基于Hadoop架构的电能质量云模型不仅可以解决电能质量监测大数据的存储和计算问题,对解决智能电网中其他信息系统的大数据问题也具有参考意义。     

基于Edgex Foundry的配电网无功电压云边协同控制方法研究

针对大量多维异构的电网数据引起的存储压力、计算延迟和云边通信问题,提出了一种基于Edgex Foundry的配电网无功电压云边协同控制方法。首先,感知配电网10 kV侧的电网数据,构建了“边云”、“边边”协同控制模块与配电网无功电压信息交互模型,基于多种通信协议建立云边数据传输通道。然后,部署了面向配电网无功电压的云边协同控制模型,构建了基于Edgex Foundry的配电网无功电压“云-边-端”集中-分布式协同控制架构,实现云边协同架构与十五区图控制策略交互融合。最后,基于仿真验证了云边协同控制方法可以降低计算时延,缓解云端计算和存储压力,实现在云边协同控制中母线与支线整体联控、异常支线局部单调两种调控模式的深度融合,为实现配电网无功电压云边协同控制提供了技术支撑。     

应用Silverlight 2.0和WCF技术构建电网主接线图形编辑系统

为实现电网企业在电网经济运行中对电网设备进行图形化编辑、数据准备与显示等功能,利用最新软件技术构建了面向服务的浏览器/服务器（B/S）模式电网主接线图形编辑系统。采用Silverlight 2.0技术实现了电网设备矢量图形元件的绘制和图形在客户端浏览器中的编辑功能,服务器端采用分层架构并在后台数据库中存储设备图形业务数据。客户端通过调用服务器端的Window通信基础（WCF）服务数据访问接口,实现了设备图形数据在Silverlight程序与服务器端之间的远程数据通信。系统在满足电网企业业务需求的同时,解决了图形多用户环境下的数据共享问题,面向服务的系统架构降低了系统的耦合性,改善了传统的基于客户/服务器（C/S）模式架构的图形编辑系统在安装、部署和维护升级等方面的不足,提高了电网企业的工作效率。     

基于调控云的风储联合鲁棒优化调度

基于云计算的调控云具有信息感知全面、处理效率高、应用便捷灵活等特征,与以高度智能化为趋势的未来电网调度非常契合。文章提出了依托云计算调控云系统的风储鲁棒调度优化方法。首先,利用调控云对风电场群的年实际出力大数据进行聚类分析;其次,基于风电典型出力场景集划分形成风电功率修正曲线;然后,基于调控云功率修正曲线提出了风电、储能和常规机组联合鲁棒调度方法;最后,通过IEEE 39节点系统仿真,验证了文章所提方法可有效降低调度成本和弃风成本。     

基于图计算的能量管理系统实时网络分析应用研发

为满足电网现代化和智能电网对计算性能的要求,通过分析传统能量管理系统(EMS)实时网络分析应用的计算性能瓶颈,提出了结合图数据库和图计算的EMS实时网络分析应用的并行计算方法。利用图数据结构对电力系统进行建模,提出在图数据库上进行内存计算的概念和方法,研发了集成图数据库和图并行计算机制的图计算平台,开发了一套融合节点并行和分层计算机制的电网实时网络分析软件。通过节点并行和分层并行的优势,图数据库和图计算可大幅度提升EMS状态估计、在线潮流和静态安全分析等实时网络分析应用的计算速度。对实际大规模系统进行了计算验证,结果表明,与传统的EMS相比,基于图数据库和图计算原理的电力系统在线分析计算效率有显著提高。     

电网调控实时数据平台体系架构及关键技术研究与应用

一体化运行的互联大电网对现有调度自动化系统实时数据的全局性和实时性等提出了新的挑战,文中提出了电网调控实时数据平台体系架构和建设目标原则。在此基础上,研究了电网模型在线同步、分布式数据汇集与处理、大规模并行状态估计、实时数据统一服务等关键技术,实现了基于模型自动同步免维护下的全网实时数据单点采集、全网共享。研发的电网调控实时数据平台在国分调控中心试点建设,应用结果表明,所提技术方案提高了实时数据汇集的全局性、实时性和运维效率,能够为电网分析决策应用提供全面、实时、准确的全网实时数据和状态估计数据断面。     

基于调控云的电网调控数据信息共享的研究

设计了基于调控云的电网调控数据纵向互联信息共享的系统。介绍调控云的建设情况,数据云平台的模型数据中心的建设情况,模型数据中心实现调控数据的结构化、规范化和标准化;采用Kafka消息中心实现调控数据信息的纵向互联和信息共享,最后对各级调控机构按订阅推送,保障了纵向和横向部门间的业务协同。目前该系统已应用于华中电网,推进了业务流程的交互,减轻了用户的工作量,提升了工作效率。     

基于云储能形态的分布式储能应用模式∗

由于家庭层面储能系统部署成本高,大多数用户未拥有分布式储能设备,因此分布式电源产生的电能主要并入当地电网.将云储能理念引入分布式储能的应用中,云储能提供商分析用户侧分布式储电源发电量及用户负荷并向用户提供储能电池及制定用户匹配计划.提出的单用户匹配及多用户匹配模式合理促进了用户间储能资源消纳,同时在多用户匹配模式中引入合作者团簇博弈模型,形象描述多用户匹配模式长期演化过程.