基于云计算的电网调度控制培训仿真系统设计.docxVIP

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基于云计算的电网调度控制培训仿真系统设计

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陈建

摘要：随着电力建设步伐的不断加快，建设高参数、大容量、长距离的复杂智能电网已成为电力系统发展的主要趋势。电网结构变得越来越复杂，规模变得越来越大，其在运行时相应的数据信息也会随之急剧增加。准确可靠的实时数据信息是电网调度运行人员监控的直接依据，同时也是电网调度自动化系统应用分析的基础保障数据。尤其是最近几年，自动发电控制、电网调度潮流分析、电力系统运行风险评估等高效分析软件在电力系统中广泛推广使用，要获得科学调度策略，调度运行人员就需要依赖系统强有力的调度自动化系统，这就对系统运行数据的实时性、可靠性、精确性等提出了更高的要求。对于一个省网调自动化系统而言，在日常运行时要接受几百个厂站的运行数据，大约直采和转发共享遥测遥信量可达几万个。如此庞大的采集规模，如何对大量智能监测终端所产生的超大规模运行数据信息进行实时可靠、安全高效的采集、传输、存储和管理就显得十分必要。

关键词：云计算;智能电网调度系统;设计

前言：

基于智能电网云计算的智能预警针对数据资源和计算资源广域分布、计算量大、对计算能力的要求高等特点建立电力系统的一体化仿真，在仿真过程中没有系统的简化和等值。智能电网云计算的超级计算能力足以满足实时海量数据处理的要求。智能预警包括实时监测电压是否保持在规定范围之内、节点电压是否越限、无功功率分配的合理性;实时监测系统潮流，分析判断正常运行及在规定扰动条件下功角是否将失去稳定;实时监测系统频率，分析计算当发电机有功功率发生变化、启停发电机组以及电网结构发生变化时对系统频率的影响;实时监测系统中设备情况，分析计算在正常模式及N-1模式下由于电网结构改变、發电机功率改变、系统潮流变化时对设备产生的影响;同时，从各方面实时监测系统状态，对可能发生的事故进行快速预警。

一、调度自动化系统应用云计算的可行性分析

（一）云计算可以为调度自动化系统提供足够的底层技术支持

对于云计算技术来说，其主要描述了一种基于互联网技术之上的交付模式，这种技术在实际应用的过程中经常会涉及到通过互联网来进行资源的虚拟化操作，其在本质上是采用互联网的思维方式来进行计算的服务，这样可以起到较为理想的效果。现阶段，可以提供的服务类型主要有以下几种，即基础设施服务、软件服务、平台服务等等几种类型，在实际工作展开的时候，可以随时随地并且快捷的对所需要的位置信息进行共享，从而使资源得到快速的释放，使得资源的管理工作变得有条不紊[2]。

目前，我国对于云计算技术的应用已经越来越广泛了，尤其是在互联网方面的应用，例如微软、亚马逊、百度以及阿里巴巴等等，其技术已经较为成熟。其中使用最多的是云计算当中的分布式计算功能，一开始此项环节技术只适用于非结构化的数据分析，随着技术的不断发展，其应用的范围也开始变得越来越广泛，便开始在数据集分布式计算变成中进行应用，经过长时间的技术探索，取得了较为理想的效果，但是随着后来数据需求量的不断增加，流式数据的处理技术诞生，为调度自动化系统的底平层操作提供了基础。

（二）实时性

在对电力自动化系统进行调度的时候，其对于实时性的要求非常高，通常情况下，数据的采集以及处理达到100万点以上的时候，数据处理的性能就会有显著的提高，通常会达到10万/s，这对于系统的整体运行有很大的考验。现阶段的调度自动化系统的构架普遍采用集中式的构架或者是分布式构架，不管是前者还是后者，都对单独的服务器容量有较强的依赖性。云计算属于分布式的集群结构，因此提供了强大的内存处理能力，满足了云计算技术调度自动化系统的需求。

（三）调度自动化系统的可靠性

电网的整体运行质量与调度自动化系统的可靠性有很大的关系，因此对调度自动化的系统提出了较高的要求。传统的技术与云计算技术进行比较，不难发现，传统的技术大多所采用的是“双机热备”的架构，在功能的部署上主要提出两个节点，通常是一主一副的展开工作。除此之外，也有一部分的功能部署在多个节点上，从而在一定程度上实现了“一主多备”的功能，随着我国科学技术的不断发展，云计算技术所涉及到的数据库越来越广泛[3]。也就是说，采用什么样的构架以及自动化系统是非常关键的，会直接关系到调度自动化整体运行的质量，分布式的云计算构架提供了一个较好的解决方案，分布式的文件系统在实际运行的过程中经常是一个文件分成三份，并且每个文件又会有许多的节点，如果这些节点当中的一部分出现故障，整个运行系统就会受到严重的影响，在很多时候这都是不可避免的。在成千上万个节点当中进行计算，这就需要云计算具有较为理想的繁殖能力，可以根据节点的实际个数来进行扩张，从而满足实际运行的需要。

二、基于云计算构架的新一代调度自动化系统方案

（一）硬件的构架

对于云计算系统来说，硬件的构架是非常重要的，新一代的调度自