[發明專利]支持電力系統動態安全評估與預警的可擴展分布式系統

無效

• 申請號: 200810036848.4
• 申請日: 2008-04-29
• 公開（公告）號: CN101266665A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 王興志;嚴正;李麗;謝棟;石恒初
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06Q10/00
• 分類號: G06Q10/00;G06Q50/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種電力系統技術領域的計算機系統，特別是一種支持電力系統動態安全評估與預警的可擴展分布式系統。

背景技術

隨著現代科技的進步，人類對電力系統的依賴達到了驚人的程度，一次短暫的停電造成的損失不亞于一場大地震的作用，保證電力系統的安全成為電力工作者不懈的追求，但日益龐雜的電力系統往往又是難以征服的。近年來在世界范圍內發生了多次大停電事故，這些重大停電事故充分暴露了電網的脆弱性，也給世界各國電力工作者敲響了警鐘。電力系統安全評估與預警的主要目標是減少電力系統災變發生的可能性，使系統事故的范圍盡可能小，持續時間盡可能短。

經對現有技術文獻的檢索發現，Chen-Ching?Liu等人在《IEEE?ControlSystems?Magazine》2000，第20卷第4期上發表了《The?strategic?powerinfrastructure?defense(SPID)system?a?conceptual?design》，該文提出了電力系統戰略防御系統的概念，它是一種廣域的、智能化的、自適應保護和控制系統，使得未來的電力系統通過實時地提供嚴格的和廣泛的信息，快速評估系統的脆弱性，并且同時執行基于全系統分析的自恢復和自適應網絡重構的措施。其軟件結構建立在多代理概念的基礎之上，以廣域全局脆弱性估計和確定自適應、自恢復策略為其設計宗旨，具有自適應協調能力。該概念性系統的缺點在于涉及范圍太廣，許多思路較難在實際電力系統中設計實現和應用推廣。檢索中還發現，孫靜等人在《電力系統自動化》2007，第31卷第12期上發表了《在線電壓安全評估在北京電網中的應用》，該文應用DSA?Power?Tools軟件建立了在線電壓安全評估系統對北京電網進行在線電壓安全評估。它具有電壓安全評估、故障篩選、確定預防控制措施、離線分析等電壓安全評估功能，在此基礎上開發了一個面向北京電網的數據接口程序和系統計算結果的Web瀏覽功能。該系統的缺點在于僅對系統進行電壓安全性評估，電力系統脆弱性分析指標有限；同時，評估系統結構由服務器端與客戶端兩部分組成，對計算資源的調度管理功能很弱，不利于在計算資源異構且動態多變的計算環境下應用擴展。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種支持電力系統動態安全評估與預警的可擴展分布式系統。使得可以對電力系統脆弱性進行分析，當電力系統發生安全穩定事故時，可以從電力系統獲得實時系統數據進行動態安全評估，以便及時發現問題，并給出預警控制策略，以避免大面積停電事故的發生，提高電力系統動態安全評估的精度和效率。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括三個模塊：服務器端、客戶機端和計算資源監控端，服務器端從能量管理系統獲得實時電力系統數據并存入數據庫服務器，數據庫服務器的數據資源分兩路送出，一路送到計算引擎服務器，另一路送到計算引擎客戶機離線計算的數據映射模塊，服務器端計算引擎服務器計算資源數據直接輸入到計算資源監控端，客戶機端一方面與服務器端相連進行雙向數據交換，另一方面通過與計算資源監控端相連實現數據雙向傳輸，計算資源監控端分別與服務器端和客戶機端相連進行雙向數據交互。

所述的服務器端包括三個子模塊：數據庫服務器、并行化計算引擎服務器和網頁服務器。數據庫服務器從能量管理系統獲得實時電力系統數據，處理后的數據連接到并行化計算引擎服務器進行雙向數據交換，并行化計算引擎的計算結果作為網頁服務器的輸入。

所述的客戶機端包括兩個子模塊：并行化計算引擎客戶機和輔助服務功能模塊。在線計算模式下，并行化計算引擎客戶機通過相連的計算資源監控端獲得計算引擎服務器的信息；離線計算模式下，并行化計算引擎客戶機通過相連的計算資源監控端獲得計算引擎客戶機的信息。輔助服務功能模塊主要完成其他一些輔助計算服務。

所述的計算資源監控端包括四個子模塊：計算資源監測、計算資源數據庫、計算資源性能預測和計算任務調度。計算資源監測模塊一方面從服務器端獲得計算引擎服務器信息，另一方面從客戶機端獲得計算引擎客戶機信息，其計算資源監測結果存入計算資源數據庫，計算資源數據庫對數據進行處理后作為計算資源性能預測的輸入信號，計算資源性能預測模塊將預測結果輸入計算任務調度模塊，計算任務調度模塊根據計算資源性能預測結果進行計算任務調度，其結果分別送到并行化計算引擎服務器模塊和并行化計算引擎客戶機模塊。