一種基于云計算的廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于云計算的廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法，所述方法通過調度云平臺對廣域多級分布電網(wǎng)進行調度，包括步驟：步驟1、獲取虛擬化硬件資源；步驟2：依據(jù)虛擬化硬件資源進行廣域多級分布式并行計算分析電網(wǎng)；以及步驟3、將電網(wǎng)分析結果反饋給客戶端。和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的一種基于云計算的廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法，既能滿足大電網(wǎng)超大規(guī)模計算任務的計算要求，又能保證較小規(guī)模計算任務不占用過多資源，減少不必要的通訊時間；以服務形式為大電網(wǎng)在線分析軟件提供支撐，利用調度云平臺提供的全局共享數(shù)據(jù)，提高大電網(wǎng)在線分析的計算精度。
【專利說明】一種基于云計算的廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)分析方法，具體涉及一種基于云計算的廣域多級分布式并行 電網(wǎng)分析方法。
【背景技術】
[0002]云計算是以分布式技術和虛擬化技術為基礎，網(wǎng)絡為載體，提供基礎架構、平臺、 軟件等服務為形式，整合大規(guī)?？伸`活擴展的IT資源(計算、存儲、數(shù)據(jù)、應用等)進行協(xié)同 工作的計算體系，是新一代IT計算模式。基于云計算技術的大電網(wǎng)在線分析軟件的實現(xiàn)需 要以云平臺為基礎，現(xiàn)有技術中電力系統(tǒng)調度云平臺包括調度應用層、調度云服務、平臺中 間件和基礎設施層。
[0003](I)調度應用層；通過整合調度應用:實時監(jiān)控、安全校核、調度計劃、調度管理等 眾多調度業(yè)務，向客戶提供統(tǒng)一的業(yè)務訪問平臺，讓客戶感覺到業(yè)務不是分隔的，而是整體 的調度業(yè)務解決方案，并引入面向服務的架構(S0A)，把軟件當做服務來提供。
[0004](2)調度云服務；根據(jù)需要作為服務提供的一整套應用程序，以實現(xiàn)協(xié)同方式數(shù)據(jù) 管理和協(xié)同方式計算為目標，提供覆蓋國、網(wǎng)、省三級調度中心的一體化流程管理、統(tǒng)一數(shù) 據(jù)共享和統(tǒng)一方式計算等應用服務。
[0005](3)平臺中間件；包含一個軟件層，并作為一項服務提供此軟件層，這項服務可用 來構建更高水平的服務。調度云平臺整合了統(tǒng)一的服務訪問接口，屏蔽了下層的分布式計 算、分布式內存數(shù)據(jù)庫、分布式時序數(shù)據(jù)庫、分布式關系數(shù)據(jù)庫、分布式結構化存儲、分布式 搜索引擎等功能模塊，并配合安全、運維、分布式統(tǒng)一資源管理等控制模塊，向用戶提供統(tǒng) 一的服務接口和平臺服務。
[0006](4)基礎設施層。通過網(wǎng)絡作為標準化服務提供基本存儲和計算能力。
[0007]目前，大電網(wǎng)在線分析分布式并行算法大致可以分為三類:1)大電網(wǎng)在線分析采 用并行數(shù)學方法求解方程。代數(shù)方程組或微分方程組的求解都是許多電力系統(tǒng)分析計算的 核心問題，其并行求解方法可以分為兩類:直接法和迭代法。直接法以矩陣分解、矩陣求逆 等數(shù)學原理為基礎。較典型的迭代法有雅可比和高斯-塞德爾法等，均可直接并行化。2) 大規(guī)模電力網(wǎng)絡的分塊計算。網(wǎng)絡分塊法的基本思想是把大電網(wǎng)分解成若干規(guī)模較小的子 網(wǎng)，對每個邊界的子網(wǎng)分別進行等值計算，然后在求解出分割邊界的協(xié)調變量，最后求解各 個子網(wǎng)的內部變量，得到合理全系統(tǒng)的解。網(wǎng)絡分塊法可以分為兩類，節(jié)點撕裂法和支路切 割法。3)根據(jù)輸入數(shù)據(jù)劃分計算任務。例如靜態(tài)安全分析的每個預想事故分析都是一次潮 流計算，且預想故障間無直接關系，可分成N個掃描任務，由多個進程并行完成潮流計算。
[0008]本發(fā)明根據(jù)大電網(wǎng)在線分析和調度系統(tǒng)分層分布的特點，結合云計算技術，以面 向服務架構為基本思路，在調度云平臺基礎上，提出了一種適用于大電網(wǎng)在線分析軟件的 廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法，適用范圍廣，適用性靈活，既能滿足大電網(wǎng)超大規(guī)模計 算任務的計算要求，又能保證較小規(guī)模計算任務不占用過多資源，減少不必要的通訊時間； 以服務形式為大電網(wǎng)在線分析軟件提供支撐，能夠降低分布式并行計算軟件的設計開發(fā)難度，提高軟件執(zhí)行效率，充分利用調度云平臺提供的全局共享數(shù)據(jù)，提高大電網(wǎng)在線分析的 計算精度，解決一體化電網(wǎng)分層分級調度帶來的電網(wǎng)邊界計算殘差問題。

【發(fā)明內容】

[0009]為了滿足現(xiàn)有技術的需要，本發(fā)明提供了一種基于云計算的廣域多級分布式并行 電網(wǎng)分析方法，所述方法通過調度云平臺對廣域多級分布式并行電網(wǎng)進行調度；所述方法 包括下述步驟:
[0010]步驟1:獲取虛擬化硬件資源；
[0011]步驟2:依據(jù)所述虛擬化硬件資源進行廣域多級分布式并行計算分析所述電網(wǎng)； 以及
[0012]步驟3:將電網(wǎng)分析結果反饋給客戶端。
[0013]優(yōu)選的，所述調度云平臺包括計算服務和管理服務；所述管理服務包括硬件資源 管理服務和協(xié)調管理服務；所述硬件資源管理服務用于獲取智能電網(wǎng)調度系統(tǒng)的所述計算 機集群的硬件資源，所述硬件資源包括計算機資源、網(wǎng)絡資源和存儲資源；所述協(xié)調管理服 務采用虛擬化技術將所述硬件資源映射為虛擬化硬件資源；
[0014]優(yōu)選的，所述協(xié)調管理服務包括計算資源管理服務、數(shù)據(jù)模型管理服務、作業(yè)管理 服務和分布式并行計算服務；所述計算資源管理服務將所述硬件資源映射為虛擬化硬件資 源；所述數(shù)據(jù)模型管理服務通過海量數(shù)據(jù)存儲技術將電網(wǎng)調控中心采集的數(shù)據(jù)、電網(wǎng)模型 和電網(wǎng)圖形進行廣域多級分布式并行電網(wǎng)的全局配置；所述作業(yè)管理服務包括電網(wǎng)分析任 務作業(yè)分配、電網(wǎng)分析任務作業(yè)協(xié)調和電網(wǎng)分析任務作業(yè)監(jiān)視；
[0015]優(yōu)選的，所述步驟2中所述廣域多級分布式并行計算包括單機多CPU并行計算模 式、集群內分布式并行計算模式和廣域分布式并行計算模式；
[0016]所述單機多CPU并行計算模式為:將電網(wǎng)分析任務分解為若干子任務，單臺計算 機內部的多個CPU采用多線程方法對所述子任務進行并行計算；所述計算機包括由管理服 務和計算服務組成的并行計算服務單元；所述管理服務用于提供電網(wǎng)模型、數(shù)據(jù)斷面服務、 計算任務通信服務和計算任務調度服務；所述計算服務用于提供并行優(yōu)化算法；所述集群 內分布式并行計算模式為:電網(wǎng)調控中心的各個計算機通過局域網(wǎng)連接，形成計算機集群 單元；所述計算機包括所述并行計算服務單元；通過虛擬化技術和桌面云技術將各個所述 計算機的硬件資源整合為計算資源池、網(wǎng)絡資源池和存儲資源池；所述計算機集群單元內 的電網(wǎng)分析任務發(fā)起計算機負責所述電網(wǎng)分析任務的管理服務工作，其他所述計算機負責 所述電網(wǎng)分析任務的計算服務工作，實現(xiàn)電網(wǎng)分析任務的分布式并行計算；
[0017]廣域分布式并行計算模式為:各個所述電網(wǎng)調控中心的所述計算機集群單元通過 電力系統(tǒng)專用的廣域網(wǎng)連接，形成廣域網(wǎng)計算機集群；對所述調度云平臺的電網(wǎng)調度數(shù)據(jù) 網(wǎng)的虛擬計算機進行虛擬化處理；所述廣域網(wǎng)計算機集群內的電網(wǎng)分析任務發(fā)起計算機集 群單元將電網(wǎng)分析任務分割為多個任務，發(fā)送給所述廣域網(wǎng)計算機集群內的其他所述計算 機集群單元進行分布式并行計算；
[0018]優(yōu)選的，所述廣域多級分布式并行計算通過大電網(wǎng)在線分析軟件對執(zhí)行電網(wǎng)分析 任務時分別采用單機多CPU并行計算模式、集群內分布式并行計算模式和廣域分布式并行 計算模式的計算規(guī)模、計算性能、計算精度和計算實時性進行檢測，并依據(jù)檢測結果和電網(wǎng)分析任務的實際要求選取單機多CPU并行計算模式或集群內分布式并行計算模式或廣域 分布式并行計算模式執(zhí)行所述電網(wǎng)分析任務；
[0019]優(yōu)選的，所述步驟3中通過對大電網(wǎng)在線分析進行服務封裝將電網(wǎng)分析結果反饋 給客戶端；服務封裝包括計算模式服務封裝、在線分析服務封裝和在線分析人機界面封裝； 采用面向服務架構的服務封裝技術，將大電網(wǎng)在線分析軟件以服務形式提供給客戶端，客 戶端通過選取電網(wǎng)斷面、在線分析應用類別以及設置在線分析參數(shù)，獲取所述電網(wǎng)斷面的 分析結果；
[0020]所述計算模式服務封裝通過廣域多級分布式并行計算的協(xié)調管理服務接口進行 封裝；所述在線分析服務封裝對大電網(wǎng)在線分析功能模塊進行服務封裝，為客戶端提供大 電網(wǎng)在線分析計算功能；所述在線分析人機界面封裝為客戶端提供大電網(wǎng)在線分析計算服 務的可視化人機界面。
[0021]與最接近的現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)異效果是:
[0022]1、本發(fā)明提供了一種基于云計算的廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法，最大程度 利用電網(wǎng)調控中心的現(xiàn)有硬件資源形成計算資源池，同時各電網(wǎng)調控中心可根據(jù)情況保 留各自的私有計算資源，既能滿足云計算技術的硬件需求，又滿足現(xiàn)有調度機構的行政要 求；
[0023]2、本發(fā)明提供了一種基于云計算的廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法，采用面向 服務架構(service oriented architecture, S0A)的服務封裝技術,將每一種主要功能都 包裝成服務的形式供各應用功能應用，且各服務相互獨立，提高大電網(wǎng)在線分析軟件的開 發(fā)效率，避免軟件的重復開發(fā)與維護；
[0024]3、本發(fā)明提供了一種基于云計算的廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法，適用范圍 廣，適用性靈活；根據(jù)各計算任務的計算量大小、并行任務顆粒度大小及實時性的要求，可 靈活選擇合適的計算模式，既能滿足大電網(wǎng)超大規(guī)模計算任務的計算需求，又能保證較小 規(guī)模計算任務不占用過多資源，減少不必要的通訊時間；
[0025]4、本發(fā)明提供了一種基于云計算的廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法，單機多 CPU并行計算方法采用多線程(或多進程)執(zhí)行電網(wǎng)分析任務，使得計算機每個CPU核在同 一時刻都有線程在執(zhí)行，即同一時刻有多個線程在并行執(zhí)行，提高分布式計算速度；
[0026]5、本發(fā)明提供了一種基于云計算的廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法，采用分布 式計算技術和并行計算技術，以服務形式為大電網(wǎng)在線分析軟件提供支撐，能夠降低分布 式并行計算軟件的設計開發(fā)難度，提高軟件執(zhí)行效率，充分利用調度云平臺提供的全局共 享數(shù)據(jù)，提高大電網(wǎng)在線分析的計算精度，解決一體化電網(wǎng)分層分級調度帶來的電網(wǎng)邊界 計算殘差問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]下面結合附圖對本發(fā)明進一步說明。
[0028]圖1是:本發(fā)明實施例中一種基于云計算的廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法流 程圖；
[0029]圖2是:本發(fā)明實施例中廣域多級分布式并行計算模式拓撲圖；
[0030]圖3是:本發(fā)明實施例中智能電網(wǎng)調度系統(tǒng)計算機集群分布圖；[0031]圖4是:本發(fā)明實施例中分解協(xié)調潮流計算流程圖。
【具體實施方式】
[0032]下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述。
[0033]本發(fā)明根據(jù)大電網(wǎng)在線分析和智能電網(wǎng)調度系統(tǒng)分層分布的特點，結合云計算技 術，以面向服務架構為基本思路，在調度云平臺基礎上，提出了一種適用于大電網(wǎng)在線分析 軟件的廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法，其中大電網(wǎng)在線分析軟件為，基于大電網(wǎng)運行 信息、二次設備狀態(tài)信息及氣象、水情等輔助監(jiān)測信息對大電網(wǎng)的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)進行分析，包 括狀態(tài)估計分析、調度員潮流分析、安全分析、短路電流分析、靈敏度計算、安全校核、負荷 預測、發(fā)電計劃和在線安全穩(wěn)定分析等；
[0034]具體步驟為:
[0035]調度云平臺包括計算服務和管理服務，管理服務包括硬件資源管理服務和協(xié)調管 理服務；協(xié)調管理服務包括計算資源管理服務、數(shù)據(jù)模型管理服務、作業(yè)管理服務和分布式 并行計算服務；硬件資源管理服務獲取智能電網(wǎng)調度系統(tǒng)的計算機集群的硬件資源；硬件 資源包括計算機資源、網(wǎng)絡資源和存儲資源；計算資源管理服務采用虛擬化技術將硬件資 源映射為虛擬化硬件資源；數(shù)據(jù)模型管理服務通過海量數(shù)據(jù)存儲技術將電網(wǎng)調控中心采集 的數(shù)據(jù)、電網(wǎng)模型和電網(wǎng)圖形進行廣域多級分布式并行電網(wǎng)的全局配置；作業(yè)管理服務包 括電網(wǎng)分析任務作業(yè)分配、電網(wǎng)分析任務作業(yè)協(xié)調和電網(wǎng)分析任務作業(yè)監(jiān)視；
[0036]電網(wǎng)分析任務作業(yè)分配為，負責發(fā)起分布式并行計算任務和均衡任務負載，依據(jù) 大電網(wǎng)在線分析軟件的計算需求，分配可用硬件資源及數(shù)據(jù)；電網(wǎng)分析任務作業(yè)協(xié)調為，負 責調度作業(yè)及任務電網(wǎng)分析任務的通信；電網(wǎng)分析任務作業(yè)監(jiān)視為，負責切取檢查點、進程 遷移、容錯性問題，一方面避免個別任務執(zhí)行異常，通過任務轉移及任務恢復策略提高大電 網(wǎng)在線分析軟件的可用性；另一方面能夠充分利用調度云平臺，通過計算硬件資源管理服 務將作業(yè)分散到空閑的服務器上，提高硬件資源的利用率和作業(yè)的執(zhí)行效率；
[0037]步驟1:采用虛擬化技術將硬件資源映射為虛擬化硬件資源；虛擬化硬件資源為 調度云平臺的中間層或客戶端提供所需的計算算法、網(wǎng)絡和存儲資源，實現(xiàn)硬件資源的按 需分配和快速部署。
[0038]步驟2:通過廣域多級分布式并行計算分析電網(wǎng)；廣域多級分布式并行計算的計 算方法包括單機多CPU并行計算模式、集群內分布式并行計算模式和廣域分布式并行計算 模式；
[0039]①:單機多CPU并行計算模式為:將電網(wǎng)分析任務分解為若干子任務，通過單臺 計算機內部的多個CPU采用多線程對子任務進行并行計算；計算機包括由管理服務和計算 服務組成的并行計算服務單元，用于支撐計算機并行計算模式；管理服務用于提供電網(wǎng)模 型、數(shù)據(jù)斷面服務、計算任務通信服務和計算任務調度服務；計算服務用于提供并行優(yōu)化算 法;
[0040]②:集群內分布式并行計算模式為:電網(wǎng)調控中心的各個計算機通過局域網(wǎng)連 接，形成計算機集群單元；計算機集群單元的每個計算機包括由管理服務和計算服務組成 的并行計算服務單元，用于支撐計算機并行計算模式，并通過虛擬化技術和桌面云技術將各個計算機的硬件資源整合為計算資源池、網(wǎng)絡資源池和存儲資源池；計算機集群單元內 的電網(wǎng)分析任務發(fā)起計算機負責電網(wǎng)分析任務的管理服務工作，其他計算機負責電網(wǎng)分析 任務的計算服務工作，實現(xiàn)電網(wǎng)分析任務的分布式并行計算；由協(xié)調管理服務完成大電網(wǎng) 在線分析軟件的任務分配，并對計算機集群單元內分布式并行執(zhí)行的進程進行管理；
[0041]③:廣域分布式并行計算模式為:將廣域網(wǎng)內的各個電網(wǎng)調控中心的計算機集群 單元通過電力系統(tǒng)專用的廣域網(wǎng)連接，形成廣域網(wǎng)計算機集群，相當于一臺資源池化的超 級虛擬計算機；通過硬件資源管理服務對電網(wǎng)調控中心的電網(wǎng)調度數(shù)據(jù)網(wǎng)內的各個計算機 集群進行統(tǒng)一資源管理；廣域網(wǎng)計算機集群內的電網(wǎng)分析任務發(fā)起計算機集群單元將電網(wǎng) 分析任務分割為多個任務，發(fā)送給廣域網(wǎng)計算機集群內的其他計算機集群單元進行分布式 并行計算；
[0042]大電網(wǎng)在線分析軟件對分別采用單機多CPU并行計算模式、集群內分布式并行計 算模式和廣域分布式并行計算模式執(zhí)行電網(wǎng)分析任務時的計算規(guī)模、計算性能、計算精度 和計算實時性進行評估，并依據(jù)評估結果選取適合電網(wǎng)分析任務的廣域多級分布式并行計 算的計算模式；
[0043]單機多CPU并行計算模式適用于計算量適中、并行任務顆粒度小，實時性要求高 的大電網(wǎng)在線分析計算，如省網(wǎng)級的狀態(tài)估計計算、調度員潮流計算、靜態(tài)安全分析計算 等。集群內分布式并行計算模式適用于計算量較大、計算任務多、并行任務顆粒度中等，實 時性要求一般的大電網(wǎng)在線分析計算，如省級96點安全校核計算、全國電網(wǎng)的網(wǎng)絡分析 計算等；集群內計算機處于同一局域網(wǎng)，網(wǎng)絡通信時間。廣域分布式并行計算模式適用于 計算量超大、計算任務超多、并行任務顆粒度大、實時性要求低的大電網(wǎng)在線分析計算，如 66kV/110kV及以上等級的國家級96點安全校核等；本實施例中，電網(wǎng)分析任務的子任務為 全電網(wǎng)96點安全校核時，大電網(wǎng)在線分析軟件以潮流計算服務為基礎，采用N-1掃描服務， 將全電網(wǎng)96點的安全校核計算任務分配到各級網(wǎng)省的智能電網(wǎng)調度系統(tǒng)進行廣域多級分 布式并行計算。
[0044]廣域多級分布式并行計算采用分布式計算技術和并行計算技術，以服務形式為大 電網(wǎng)在線分析軟件提供支撐，能夠降低分布式并行計算軟件的設計開發(fā)難度，提高軟件執(zhí) 行效率，充分利用調度云平臺提供的全局共享數(shù)據(jù)，提高大電網(wǎng)在線分析的計算精度，解決 一體化電網(wǎng)分層分級調度帶來的電網(wǎng)邊界計算殘差問題。
[0045]步驟3:通過對大電網(wǎng)在線分析進行服務封裝將電網(wǎng)分析結果反饋給客戶端；
[0046]利用服務封裝技術，將每一種主要功能都包裝成服務的形式，且各服務相互獨立， 結合廣域多級分布式并行計算的應用，將大電網(wǎng)在線分析服務封裝分成三個層面:計算模 式服務封裝、在線分析服務封裝和在線分析人機界面封裝；對調度云平臺進行服務封裝采 用面向服務架構的服務封裝技術，將大電網(wǎng)在線分析軟件以服務形式提供給客戶端，客戶 端通過選取電網(wǎng)斷面、在線分析應用類別以及設置在線分析參數(shù)，獲取電網(wǎng)斷面的分析結 果;
[0047]計算模式服務封裝通過廣域多級分布式并行計算的協(xié)調管理服務接口進行封裝， 為大電網(wǎng)在線分析服務提供開發(fā)基礎；在線分析服務封裝對大電網(wǎng)在線分析功能模塊進行 服務封裝，為用戶提供大電網(wǎng)在線分析計算功能；在線分析人機界面封裝為用戶提供大電 網(wǎng)在線分析計算服務的可視化人機界面。[0048]本實施例中在線分析應用類別為全網(wǎng)潮流計算時，基于廣域多級分布式并行計算采用分解協(xié)調潮流算法，設計潮流程序，利用其協(xié)調管理服務，實現(xiàn)拓撲分析、潮流計算服務封裝；具體為:
[0049]步驟1:數(shù)據(jù)讀??；計算機集群接收到潮流計算任務后，開始讀取所轄電網(wǎng)模型和運行數(shù)據(jù)，并將各自的電網(wǎng)邊界信息發(fā)送至調度云平臺協(xié)調層，協(xié)調層利用數(shù)據(jù)模型管理服務，讀取各電網(wǎng)邊界的電網(wǎng)模型和電網(wǎng)運行方式。
[0050]步驟2:拓撲分析，包括廠站母線拓撲分析和電網(wǎng)調控中心系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲分析；
[0051]廠站母線拓撲分析，根據(jù)廠站內設備靜態(tài)連接關系和遙信狀態(tài)，形成計算母線模型；每個廠站的母線拓撲分析是相對獨立的，因此采用并行計算方法；
[0052]電網(wǎng)調控中心系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲分析，各個電網(wǎng)調控中心的電網(wǎng)相對獨立，通過邊界聯(lián)絡線連接，因此各個電網(wǎng)調控中心的電網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲分析也是相對獨立的，采用廣域分布式并行計算模式，在不同計算機集群中完成電網(wǎng)調控中心的電網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲分析；各個電網(wǎng)調控中心的電網(wǎng)獨立進行分布式并行拓撲分析，并通過協(xié)調層拓撲分析得到各電網(wǎng)調控中心的電網(wǎng)邊界的拓撲關系，獲取電網(wǎng)調控中心系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲分析結果；根據(jù)分析結果，確定電網(wǎng)調控中心的電網(wǎng)節(jié)點排序和邊界節(jié)點排序。
[0053]步驟3:如圖4所示采用節(jié)點分裂法進行分解協(xié)調潮流計算；
[0054]步驟3-1:設置電網(wǎng)調控中心的電網(wǎng)節(jié)點的類型、電壓初值和相角初值；
[0055]步驟3-2:依據(jù)步驟2中獲得的分析結果構建電網(wǎng)調控+會系統(tǒng)的協(xié)調系統(tǒng)方程
組的系數(shù)矩陣
【權利要求】
1.一種基于云計算的廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法，其特征在于，所述方法通過調度云平臺對廣域多級分布式并行電網(wǎng)進行調度；所述方法包括下述步驟:步驟1:獲取虛擬化硬件資源；步驟2:依據(jù)所述虛擬化硬件資源進行廣域多級分布式并行計算分析所述電網(wǎng)；以及步驟3:將電網(wǎng)分析結果反饋給客戶端。
2.如權利要求1所述的一種基于云計算的廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法，其特征在于，所述調度云平臺包括計算服務和管理服務；所述管理服務包括硬件資源管理服務和協(xié)調管理服務；所述硬件資源管理服務用于獲取智能電網(wǎng)調度系統(tǒng)的所述計算機集群的硬件資源，所述硬件資源包括計算機資源、網(wǎng)絡資源和存儲資源；所述協(xié)調管理服務采用虛擬化技術將所述硬件資源映射為虛擬化硬件資源。
3.如權利要求2所述的一種基于云計算的廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法，其特征在于，所述協(xié)調管理服務包括計算資源管理服務、數(shù)據(jù)模型管理服務、作業(yè)管理服務和分布式并行計算服務；所述計算資源管理服務將所述硬件資源映射為虛擬化硬件資源；所述數(shù)據(jù)模型管理服務通過海量數(shù)據(jù)存儲技術將電網(wǎng)調控中心采集的數(shù)據(jù)、電網(wǎng)模型和電網(wǎng)圖形進行廣域多級分布式并行電網(wǎng)的全局配置；所述作業(yè)管理服務包括電網(wǎng)分析任務作業(yè)分配、電網(wǎng)分析任務作業(yè)協(xié)調和電網(wǎng)分析任務作業(yè)監(jiān)視。
4.如權利要求1所述的一種基于云計算的廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法，其特征在于，所述步驟2中所述廣域多級分布式并行計算包括單機多CPU并行計算模式、集群內分布式并行計算模式和廣域分布式并行計算模式；所述單機多CPU并 行計算模式為:將電網(wǎng)分析任務分解為若干子任務，單臺計算機內部的多個CPU采用多線程方法對所述子任務進行并行計算；所述計算機包括由管理服務和計算服務組成的并行計算服務單元；所述管理服務用于提供電網(wǎng)模型、數(shù)據(jù)斷面服務、計算任務通信服務和計算任務調度服務；所述計算服務用于提供并行優(yōu)化算法；所述集群內分布式并行計算模式為:電網(wǎng)調控中心的各個計算機通過局域網(wǎng)連接，形成計算機集群單元； 所述計算機包括所述并行計算服務單元；通過虛擬化技術和桌面云技術將各個所述計算機的硬件資源整合為計算資源池、網(wǎng)絡資源池和存儲資源池；所述計算機集群單元內的電網(wǎng)分析任務發(fā)起計算機負責所述電網(wǎng)分析任務的管理服務工作，其他所述計算機負責所述電網(wǎng)分析任務的計算服務工作，實現(xiàn)電網(wǎng)分析任務的分布式并行計算；廣域分布式并行計算模式為:各個所述電網(wǎng)調控中心的所述計算機集群單元通過電力系統(tǒng)專用的廣域網(wǎng)連接，形成廣域網(wǎng)計算機集群；對所述調度云平臺的電網(wǎng)調度數(shù)據(jù)網(wǎng)的虛擬計算機進行虛擬化處理；所述廣域網(wǎng)計算機集群內的電網(wǎng)分析任務發(fā)起計算機集群單元將電網(wǎng)分析任務分割為多個任務，發(fā)送給所述廣域網(wǎng)計算機集群內的其他所述計算機集群單元進行分布式并行計算。
5.如權利要求4所述的一種基于云計算的廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法，其特征在于，所述廣域多級分布式并行計算通過大電網(wǎng)在線分析軟件對執(zhí)行電網(wǎng)分析任務時分別采用單機多CPU并行計算模式、集群內分布式并行計算模式和廣域分布式并行計算模式的計算規(guī)模、計算性能、計算精度和計算實時性進行檢測，并依據(jù)檢測結果和電網(wǎng)分析任務的實際要求選取單機多CPU并行計算模式或集群內分布式并行計算模式或廣域分布式并行計算模式執(zhí)行所述電網(wǎng)分析任務。
6.如權利要求1所述的一種基于云計算的廣域多級分布式并行電網(wǎng)分析方法，其特征在于，所述步驟3中通過對大電網(wǎng)在線分析進行服務封裝將電網(wǎng)分析結果反饋給客戶端； 服務封裝包括計算模式服務封裝、在線分析服務封裝和在線分析人機界面封裝；采用面向服務架構的服務封裝技術，將大電網(wǎng)在線分析軟件以服務形式提供給客戶端，客戶端通過選取電網(wǎng)斷面、在線分析應用類別以及設置在線分析參數(shù)，獲取所述電網(wǎng)斷面的分析結果; 所述計算模式服務封裝通過廣域多級分布式并行計算的協(xié)調管理服務接口進行封裝； 所述在線分析服務封裝對大電網(wǎng)在線分析功能模塊進行服務封裝，為客戶端提供大電網(wǎng)在線分析計算功能；所述在線分析人機界面封裝為客戶端提供大電網(wǎng)在線分析計算服務的可視化人機界面。
【文檔編號】H02J13/00GK103607466SQ201310617986
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權日:2013年11月27日
【發(fā)明者】羅雅迪, 李靜, 徐杰, 賈育培, 王強, 王健, 鄒昱, 張印, 宋旭日 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學研究院, 國網(wǎng)山西省電力公司