本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)仿真技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建方法和裝置。

背景技術(shù)：

目前調(diào)控一體化自動化系統(tǒng)得到普遍應(yīng)用，也越來越重視仿真培訓(xùn)，傳統(tǒng)的培訓(xùn)仿真系統(tǒng)雖然在內(nèi)部的培訓(xùn)演習(xí)、聯(lián)合反事故演習(xí)中發(fā)揮了重要作用，但在完整性、真實性、實時場景性、交互性、可擴(kuò)展性、智能化等方面仍難以滿足調(diào)控一體新模式下生產(chǎn)運(yùn)行人員的培訓(xùn)業(yè)務(wù)需求，同時仿真場景在規(guī)模上也呈現(xiàn)于巨大差異，具體表現(xiàn)為國分省、省地縣、一省多地互聯(lián)、獨(dú)立電力公司、變電站等不同規(guī)模，導(dǎo)致對物理資源的利用率嚴(yán)重不高。

現(xiàn)有多級調(diào)控一體化仿真系統(tǒng)中的信息整合度不足，需要有針對性地搭建與仿真業(yè)務(wù)保持高度一致的全范圍、全過程、全場景的多級調(diào)控聯(lián)合培訓(xùn)仿真系統(tǒng)。如何基于虛擬化技術(shù)，解決不同場景下的資源利用率問題，實現(xiàn)對現(xiàn)有資源的最大利用，實現(xiàn)符合新型調(diào)控一體化運(yùn)行模式下的業(yè)務(wù)流程培訓(xùn)是研究難點(diǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建方法和裝置，采用了虛擬資源彈性擴(kuò)展技術(shù)，解決了傳統(tǒng)的仿真物理資源與演習(xí)規(guī)模無法互相適應(yīng)的缺點(diǎn)，實現(xiàn)了資源的高度利用和業(yè)務(wù)流程的彈性控制。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建方法，所述方法包括：

根據(jù)仿真演習(xí)腳本匹配仿真模板，并根據(jù)仿真模板創(chuàng)建仿真模型，實現(xiàn)對仿真場景的申請和部署；

對經(jīng)過部署的仿真場景進(jìn)行管理，包括運(yùn)行場景管理、用戶管理和仿真信息管理；

對經(jīng)過管理的仿真場景進(jìn)行調(diào)度。

所述根據(jù)仿真演習(xí)腳本匹配仿真模板，并根據(jù)仿真模板匹配仿真模型，實現(xiàn)對仿真場景的申請和部署包括：

讀入仿真演習(xí)腳本，包括廠站數(shù)量、母線數(shù)量、線路數(shù)量和保護(hù)信號數(shù)量；

根據(jù)仿真演習(xí)腳本中的仿真規(guī)模，從仿真樣本庫中選擇對應(yīng)的仿真模板進(jìn)行匹配；

創(chuàng)建虛擬機(jī)場景，通過申請內(nèi)存、cpu、硬盤和網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)，調(diào)用虛擬化管理模塊，通過鏡像拷貝方式創(chuàng)建仿真模型，其中仿真模型包括虛擬機(jī)的硬件資源、操作系統(tǒng)和仿真服務(wù)模塊；

調(diào)用仿真服務(wù)模塊，創(chuàng)建仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

根據(jù)仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并調(diào)用潮流計算服務(wù)，生成教案文件，并將教案文件存儲到云中心。

所述仿真服務(wù)模塊包括模型服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)服務(wù)模塊和圖形服務(wù)模塊。

所述教案文件包括發(fā)電的有功無功、負(fù)荷的有功無功、開關(guān)狀態(tài)、刀閘狀態(tài)和聯(lián)絡(luò)線功率。

所述運(yùn)行場景管理包括：

根據(jù)實際運(yùn)行的資源利用率，修改內(nèi)存、cpu、硬盤和網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)，進(jìn)行硬件資源的重新部署和優(yōu)化調(diào)整。

所述仿真信息管理包括：

將虛擬機(jī)發(fā)生的操作信息、越限信息、系統(tǒng)告警和監(jiān)控事項傳送到云中心。

所述對經(jīng)過管理的仿真場景進(jìn)行調(diào)度包括：

根據(jù)業(yè)務(wù)需要將仿真場景的初始狀態(tài)和虛擬機(jī)的運(yùn)行場景保存至數(shù)據(jù)庫，完成仿真場景的存儲；

根據(jù)存儲的仿真場景，并利用云中心的負(fù)載均衡對硬件資源進(jìn)行優(yōu)化配置；

根據(jù)優(yōu)化配置后的硬件資源和仿真規(guī)模創(chuàng)建適配的仿真場景。

所述對經(jīng)過管理的仿真場景進(jìn)行調(diào)度之后包括：

對經(jīng)過管理和調(diào)度的仿真場景進(jìn)行回收，包括對計算資源和存儲資源的回收。

本發(fā)明還提供一種基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建裝置，所述裝置包括：

申請和部署模塊，用于根據(jù)仿真演習(xí)腳本匹配仿真模板，并根據(jù)仿真模板創(chuàng)建仿真模型，實現(xiàn)對仿真場景的申請和部署；

管理模塊，用于對經(jīng)過部署的仿真場景進(jìn)行管理，包括運(yùn)行場景管理、用戶管理和仿真信息管理；以及

調(diào)度模塊，用于對經(jīng)過管理的仿真場景進(jìn)行調(diào)度。

所述申請和部署模塊具體用于：

讀入仿真演習(xí)腳本，包括廠站數(shù)量、母線數(shù)量、線路數(shù)量和保護(hù)信號數(shù)量；

根據(jù)仿真演習(xí)腳本中的仿真規(guī)模，從仿真樣本庫中選擇對應(yīng)的仿真模板進(jìn)行匹配；

創(chuàng)建虛擬機(jī)場景，通過申請內(nèi)存、cpu、硬盤和網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)，調(diào)用虛擬化管理模塊，通過鏡像拷貝方式創(chuàng)建仿真模型，其中仿真模型包括虛擬機(jī)的硬件資源、操作系統(tǒng)和仿真服務(wù)模塊；

調(diào)用仿真服務(wù)模塊，創(chuàng)建仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；根據(jù)仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并調(diào)用潮流計算服務(wù)，生成教案文件，并將教案文件存儲到云中心。

所述仿真服務(wù)模塊包括模型服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)服務(wù)模塊和圖形服務(wù)模塊。

所述教案文件包括發(fā)電的有功無功、負(fù)荷的有功無功、開關(guān)狀態(tài)、刀閘狀態(tài)和聯(lián)絡(luò)線功率。

所述管理模塊具體用于：

根據(jù)實際運(yùn)行的資源利用率，修改內(nèi)存、cpu、硬盤和網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)，進(jìn)行硬件資源的重新部署和優(yōu)化調(diào)整。

所述管理模塊具體用于：

將虛擬機(jī)發(fā)生的操作信息、越限信息、系統(tǒng)告警和監(jiān)控事項傳送到云中心。

所述調(diào)度模塊具體用于：

根據(jù)業(yè)務(wù)需要將仿真場景的初始狀態(tài)和虛擬機(jī)的運(yùn)行場景保存至數(shù)據(jù)庫，完成仿真場景的存儲；

根據(jù)存儲的仿真場景，并利用云中心的負(fù)載均衡對硬件資源進(jìn)行優(yōu)化配置；

根據(jù)優(yōu)化配置后的硬件資源和仿真規(guī)模創(chuàng)建適配的仿真場景。

所述裝置還包括回收模塊，用于對經(jīng)過管理和調(diào)度的仿真場景進(jìn)行回收，包括對計算資源和存儲資源的回收。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建方法，先根據(jù)仿真演習(xí)腳本匹配仿真模板，并根據(jù)仿真模板創(chuàng)建仿真模型，實現(xiàn)對仿真場景的申請和部署；然后對經(jīng)過部署的仿真場景進(jìn)行管理，包括運(yùn)行場景管理、用戶管理和仿真信息管理；最后對經(jīng)過管理的仿真場景進(jìn)行調(diào)度，整個過程簡單可靠，易于執(zhí)行；

本發(fā)明充分考慮了在電網(wǎng)各種狀態(tài)情況下的仿真分析協(xié)調(diào)控制策略，采用了虛擬資源彈性擴(kuò)展技術(shù)，能解決電網(wǎng)潮流仿真運(yùn)行過程中潮流數(shù)據(jù)的交互控制難題，同時解決了相對傳統(tǒng)電網(wǎng)潮流數(shù)據(jù)分析軟件交互缺乏及連鎖反應(yīng)不足的問題，實現(xiàn)了資源的高度利用和業(yè)務(wù)流程的彈性控制。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建方法流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

針對電力系統(tǒng)仿真反事故演習(xí)中演習(xí)規(guī)模受限于服務(wù)器的計算資源和存儲資源等問題，充分利用云計算的虛擬化技術(shù)，實現(xiàn)演習(xí)規(guī)模的按需配置，通過分布式技術(shù)實現(xiàn)大規(guī)模節(jié)點(diǎn)接入的服務(wù)與數(shù)據(jù)的運(yùn)行高可靠性，集群資源統(tǒng)一調(diào)度達(dá)到物理資源高度調(diào)用，通過“動靜結(jié)合，按需創(chuàng)建”的方法，實現(xiàn)仿真環(huán)境的按需彈性部署。通過云端統(tǒng)一的仿真場景管理，能大大降低維護(hù)成本，提高運(yùn)維響應(yīng)速度，盡可能降低維護(hù)工作量，實現(xiàn)資源利用率和能效比的提升。

本發(fā)明提供一種基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建方法，該方法的特點(diǎn)是用戶可以指定歷史斷面中的某一特定潮流斷面作為初始斷面，在外加仿真事件的情況下針對調(diào)控一體化仿真不同的演習(xí)規(guī)模進(jìn)行動態(tài)環(huán)境彈性搭建，最終實現(xiàn)對電網(wǎng)的分析，完成聯(lián)合反事故演習(xí)和技能培訓(xùn)。

如圖1所示，基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建方法具體包括以下步驟：

s101：根據(jù)仿真演習(xí)腳本匹配仿真模板，并根據(jù)仿真模板創(chuàng)建仿真模型，實現(xiàn)對仿真場景的申請和部署；

s102：對s101中經(jīng)過部署的仿真場景進(jìn)行管理，包括運(yùn)行場景管理、用戶管理和仿真信息管理；

s103：對s102中經(jīng)過管理的仿真場景進(jìn)行調(diào)度。

上述s101中，根據(jù)仿真演習(xí)腳本匹配仿真模板，并根據(jù)仿真模板匹配仿真模型，實現(xiàn)對仿真場景的申請和部署具體過程如下：

1)讀入仿真演習(xí)腳本，包括廠站數(shù)量、母線數(shù)量、線路數(shù)量和保護(hù)信號數(shù)量；

2)根據(jù)仿真演習(xí)腳本中的仿真規(guī)模，從仿真樣本庫中選擇對應(yīng)的仿真模板進(jìn)行匹配；

3)創(chuàng)建虛擬機(jī)場景，通過申請內(nèi)存、cpu、硬盤和網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)，調(diào)用虛擬化管理模塊，通過鏡像拷貝方式創(chuàng)建仿真模型，其中仿真模型包括虛擬機(jī)的硬件資源、操作系統(tǒng)和仿真服務(wù)模塊；仿真模板的類型包括超大、大、較大、中、小五個類型；

4)調(diào)用仿真服務(wù)模塊，創(chuàng)建仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；其中的仿真服務(wù)模塊包括模型服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)服務(wù)模塊和圖形服務(wù)模塊；

5)根據(jù)仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并調(diào)用潮流計算服務(wù)，生成教案文件，并將教案文件存儲到云中心；其中的教案文件包括發(fā)電的有功無功、負(fù)荷的有功無功、開關(guān)狀態(tài)、刀閘狀態(tài)和聯(lián)絡(luò)線功率。

s102中的運(yùn)行場景管理是指根據(jù)實際運(yùn)行的資源利用率，修改內(nèi)存、cpu、硬盤和網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)，進(jìn)行硬件資源的重新部署和優(yōu)化調(diào)整。

s102中的仿真信息管理是指將虛擬機(jī)發(fā)生的操作信息、越限信息、系統(tǒng)告警和監(jiān)控事項傳送到云中心。

s103中，對經(jīng)過管理的仿真場景進(jìn)行調(diào)度具體過程如下：

1)根據(jù)業(yè)務(wù)需要將仿真場景的初始狀態(tài)和虛擬機(jī)的運(yùn)行場景保存至數(shù)據(jù)庫，完成仿真場景的存儲；

2)根據(jù)存儲的仿真場景，并利用云中心的負(fù)載均衡對硬件資源進(jìn)行優(yōu)化配置；

3)根據(jù)優(yōu)化配置后的硬件資源和仿真規(guī)模創(chuàng)建適配的仿真場景。

s103之后還需要對經(jīng)過管理和調(diào)度的仿真場景進(jìn)行回收，包括對計算資源和存儲資源的回收。

通過上述過程可以對基于虛擬化技術(shù)的仿真過程進(jìn)行靈活控制，滿足電網(wǎng)運(yùn)行特征的分析。

本發(fā)明實施例還提供一種基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建裝置，該裝置包括申請和部署模塊、管理模塊以及調(diào)度模塊，下面分別介紹這幾個模塊：

其中的申請和部署模塊，用于根據(jù)仿真演習(xí)腳本匹配仿真模板，并根據(jù)仿真模板創(chuàng)建仿真模型，實現(xiàn)對仿真場景的申請和部署；

其中的管理模塊，用于對經(jīng)過部署的仿真場景進(jìn)行管理，包括運(yùn)行場景管理、用戶管理和仿真信息管理；以及

其中的調(diào)度模塊，用于對經(jīng)過管理的仿真場景進(jìn)行調(diào)度。

上述申請和部署模塊用于根據(jù)仿真演習(xí)腳本匹配仿真模板，并根據(jù)仿真模板創(chuàng)建仿真模型，實現(xiàn)對仿真場景的申請和部署具體過程如下：

1)讀入仿真演習(xí)腳本，包括廠站數(shù)量、母線數(shù)量、線路數(shù)量和保護(hù)信號數(shù)量；

2)根據(jù)仿真演習(xí)腳本中的仿真規(guī)模，從仿真樣本庫中選擇對應(yīng)的仿真模板進(jìn)行匹配；

3)創(chuàng)建虛擬機(jī)場景，通過申請內(nèi)存、cpu、硬盤和網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)，調(diào)用虛擬化管理模塊，通過鏡像拷貝方式創(chuàng)建仿真模型，其中仿真模型包括虛擬機(jī)的硬件資源、操作系統(tǒng)和仿真服務(wù)模塊；

4)調(diào)用仿真服務(wù)模塊，創(chuàng)建仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；其中仿真服務(wù)模塊包括模型服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)服務(wù)模塊和圖形服務(wù)模塊；

5)根據(jù)仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并調(diào)用潮流計算服務(wù)，生成教案文件，并將教案文件存儲到云中心；其中教案文件包括發(fā)電的有功無功、負(fù)荷的有功無功、開關(guān)狀態(tài)、刀閘狀態(tài)和聯(lián)絡(luò)線功率。

上述管理模塊用于對運(yùn)行場景進(jìn)行管理，具體是根據(jù)實際運(yùn)行的資源利用率，修改內(nèi)存、cpu、硬盤和網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)，進(jìn)行硬件資源的重新部署和優(yōu)化調(diào)整。

管理模塊同時還用于對仿真信息進(jìn)行管理，具體是將虛擬機(jī)發(fā)生的操作信息、越限信息、系統(tǒng)告警和監(jiān)控事項傳送到云中心。

上述調(diào)度模塊對經(jīng)過管理的仿真場景進(jìn)行調(diào)度的具體過程如下：

根據(jù)業(yè)務(wù)需要將仿真場景的初始狀態(tài)和虛擬機(jī)的運(yùn)行場景保存至數(shù)據(jù)庫，完成仿真場景的存儲；

根據(jù)存儲的仿真場景，并利用云中心的負(fù)載均衡對硬件資源進(jìn)行優(yōu)化配置；

根據(jù)優(yōu)化配置后的硬件資源和仿真規(guī)模創(chuàng)建適配的仿真場景。

本實施提供的仿真場景創(chuàng)建裝置還設(shè)有回收模塊，該回收模塊用于對經(jīng)過管理和調(diào)度的仿真場景進(jìn)行回收，包括對計算資源和存儲資源的回收。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本申請的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本申請可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本申請可采用在一個或多個其中包含有計算機(jī)可用程序代碼的計算機(jī)可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本申請是參照根據(jù)本申請實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機(jī)程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計算機(jī)程序指令到通用計算機(jī)、專用計算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機(jī)器，使得通過計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機(jī)程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機(jī)可讀存儲器中，使得存儲在該計算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機(jī)程序指令也可裝載到計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機(jī)實現(xiàn)的處理，從而在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。