基于網格計算的電力系統分布式監控的實現

2013-11-25 09:23:29 電力信息化　點擊量：評論 (0)

摘要：本文提出一種基于網格計算的電力系統監控的基礎平臺。該平臺很好地利用了網格計算的分布式信息處理能力來處理廣域電力系統的監控問題。設備終端的數據采集計算設備被虛擬化為各種異構數據庫。網格節點內部

看起來就像是一個巨大的虛擬計算機系統，而這個虛擬計算機系統擁有一個龐大的虛擬數據庫。因此用戶只需要關注自己所需要的服務，而不需要關心服務所需要的數據的存放位置。

圖 1 電力系統計算需求

到目前為止，網格計算還主要停留在應用于科研領域。采用網格計算來實現的電力系統決策基礎平臺的潛在的優越性，提供了對于該領域進行系統研究的動機。初步的研究表明，網格計算展示了其在未來電力系統中得到廣泛應用的巨大的潛力。尤其是電力系統的監測與控制均是在分布式環境下完成的，而網格計算提供了很好的處理分布式信息的能力。因此，本文提出采用網格計算來實現電力系統監測和控制過程中數據和信息的傳輸、存儲、管理和訪問，等等。通過這樣的方式，還可以很容易地實現分布式條件下的數據挖掘（如負荷預測、線損數據挖掘等）。

3. 基于虛擬數據庫的電力系統系統分布式監控系統的設計與實現

3.1. 電力系統監控模型

電力系統涉及大量電力設備之間的相互作用，因此，電力系統的運行、控制和規劃需要大量的實時運行數據（狀態變量）、設備狀態、能源供應、以及經濟結構和市場信息等。電力生產多年來形成了一套“分級管理、分層控制、分布處理”的體系。電力系統的監控無一例外都是各級調度中心向設備終端發送控制命令并向設備終端獲取狀態數據和運行數據，如圖 2所示。這些控制命令和數據的實時性要求與具體應用有關，在實際應用中通常采用具有優先級的通信來控制。

在電力系統的層次性控制結構中，調度中心向設備終端發送控制命令來改變電力系統運行狀態，以達到控制的目的。同時調度中心需要設備終端的運行狀態和數據，基于此來做出控制策略或調度策略。因此，在如圖 2所示的電力系統調度結構中，控制命令是下行數據，而監測數據是上行數據。

對于互聯的電力大系統，為了保證安全穩定性，調度中心對整個系統的全局掌握是很有必要的，因此，整個電力系統的數據需要及時、準確地送到需要的地方。實際上，現代計算技術應用于電力系統運行、規劃與控制，都是建立在能夠得到海量的電力系統數據基礎上的。因此，電力系統監控中，如何獲得數據是一個重要的問題。如何在較廣域的空間范圍內組織、管理和存儲如此大量的數據、并能夠提供高效的訪問機制，這對于電力系統整個系統的高效率運行起著至關重要的

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