基于网格计算的电力系统分布式监控的实现

2013-11-25 09:23:29 电力信息化　点击量：评论 (0)

摘要：本文提出一种基于网格计算的电力系统监控的基础平台。该平台很好地利用了网格计算的分布式信息处理能力来处理广域电力系统的监控问题。设备终端的数据采集计算设备被虚拟化为各种异构数据库。网格节点内部

看起来就像是一个巨大的虚拟计算机系统，而这个虚拟计算机系统拥有一个庞大的虚拟数据库。因此用户只需要关注自己所需要的服务，而不需要关心服务所需要的数据的存放位置。

图 1 电力系统计算需求

到目前为止，网格计算还主要停留在应用于科研领域。采用网格计算来实现的电力系统决策基础平台的潜在的优越性，提供了对于该领域进行系统研究的动机。初步的研究表明，网格计算展示了其在未来电力系统中得到广泛应用的巨大的潜力。尤其是电力系统的监测与控制均是在分布式环境下完成的，而网格计算提供了很好的处理分布式信息的能力。因此，本文提出采用网格计算来实现电力系统监测和控制过程中数据和信息的传输、存储、管理和访问，等等。通过这样的方式，还可以很容易地实现分布式条件下的数据挖掘（如负荷预测、线损数据挖掘等）。

3. 基于虚拟数据库的电力系统系统分布式监控系统的设计与实现

3.1. 电力系统监控模型

电力系统涉及大量电力设备之间的相互作用，因此，电力系统的运行、控制和规划需要大量的实时运行数据（状态变量）、设备状态、能源供应、以及经济结构和市场信息等。电力生产多年来形成了一套“分级管理、分层控制、分布处理”的体系。电力系统的监控无一例外都是各级调度中心向设备终端发送控制命令并向设备终端获取状态数据和运行数据，如图 2所示。这些控制命令和数据的实时性要求与具体应用有关，在实际应用中通常采用具有优先级的通信来控制。

在电力系统的层次性控制结构中，调度中心向设备终端发送控制命令来改变电力系统运行状态，以达到控制的目的。同时调度中心需要设备终端的运行状态和数据，基于此来做出控制策略或调度策略。因此，在如图 2所示的电力系统调度结构中，控制命令是下行数据，而监测数据是上行数据。

对于互联的电力大系统，为了保证安全稳定性，调度中心对整个系统的全局掌握是很有必要的，因此，整个电力系统的数据需要及时、准确地送到需要的地方。实际上，现代计算技术应用于电力系统运行、规划与控制，都是建立在能够得到海量的电力系统数据基础上的。因此，电力系统监控中，如何获得数据是一个重要的问题。如何在较广域的空间范围内组织、管理和存储如此大量的数据、并能够提供高效的访问机制，这对于电力系统整个系统的高效率运行起着至关重要的

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