[發明專利]一種適用于電網安全校核的并行計算動態任務分配方法在審

申請號：	201310241449.2	申請日：	2013-06-18
公開（公告）號：	CN103325012A	公開（公告）日：	2013-09-25
發明（設計）人：	李峰;潘玲玲;姚建國;楊勝春;楊爭林;於益軍;馮樹海;王勇;湯必強;劉俊;王禮文;石飛;郭曉蕊;徐鵬	申請（專利權）人：	國家電網公司;中國電力科學研究院
主分類號：	G06Q10/06	分類號：	G06Q10/06;G06Q50/06
代理公司：	北京安博達知識產權代理有限公司 11271	代理人：	徐國文
地址：	100031 ***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種適用于電網安全校核并行計算動態任務分配方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于電力系統計算領域，具體涉及一種適用于電網安全校核的并行計算動態任務分配方法。

背景技術

為提高電網公司的一體化精益化運行水平，調度發電計劃的編制受到越來越大的重視。調度發電計劃要求能夠根據外界環境的變化對發電計劃進行持續滾動動態優化，能夠實現各級調度信息及時共享和一體化協調運作，使得調度發電計劃制定是反復迭代滾動修正，而作為校核調度計劃是否滿足電網運行安全的靜態安全校核也將會在整個過程中得到反復執行，其計算效率直接影響一體化調度計劃的編制的效率和實用性。而隨著電網規模擴大使得靜態安全校核的計算量急劇增加，計算所花費的時間相應也有大幅增加，常規靜態安全校核技術在計算速度上難以滿足其它多個調度應用的實用化需求。

在制定發電計劃過程中需要多次的安全校核，安全校核的快慢也直接影響著編制發電計劃的時間。隨著電網規模擴大，靜態安全校核計算量成指數增長，如對三華互聯大電網而言，其計算節點達到一萬多，帶掃描的N-1預想故障也在一萬以上。對這種互聯大電網而言，采用常規的校核方法所消耗的時間將十分可觀，極大地影響了調度計劃的整體編制進程。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明通過結合面向多時段斷面的多進程并行計算技術及基于拓撲特征關聯性分析的數據復用技術，充分分析96時段靜態安全校核的特點，有效地提高96時段靜態安全校核的計算速度。

96時段為每15分鐘作為一個斷面，一天共96個斷面，每個斷面分析結果相互不影響，沒有相互依賴性。安全校核功能用于對電網進行一系列的安全分析計算，全面分析電網在各種運行方式下的安全狀況，安全校核是保證特大電網安全穩定的一道重要防線，是保障電網安全、穩定、優質、經濟生產運行的重要基礎。96個斷面會隨著負荷變化、發電計劃、檢修計劃等發生運行方式的變化。盡管負荷、發電機功率變化比較大，但短時間內發生設備檢修或投運導致拓撲方式的變化的概率比較小，因此相鄰斷面很有可能拓撲不會發生變化。具有相同電網拓撲特征的斷面，在進行靜態安全分析過程中許多計算數據是完全相同的，完全能夠實現計算數據的復用，從而減小計算量，實現計算速度的提高。

本方法優化了大電網的96時段靜態安全校核的計算，多時段斷面的安全校核計算過程由管理進程協調控制，管理進程檢查是否所有時段的安全校核任務都已完成計算，并對96個斷面進行拓撲比較，形成基于拓撲特征分類的多個斷面點集合，以便再進行任務的分配。多時段校核任務采用多進程并行，單時段內部開斷故障分析采用多線程并行，通過多進程多線程并行計算策略應用，當分配給計算進程的計算任務相互間存在有拓撲特征相同的關聯關系時，計算進程可以利用這一特征，直接使用上一次計算獲得多個計算量，減小本次計算量。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

一種適用于電網安全校核的并行計算動態任務分配方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）進程分配任務；

（2）計算進程并行計算；

（3）管理進程拓撲分析；

（4）管理進程分配動態任務；

（5）計算數據復用。

優選的，所述步驟（1）包括管理進程選取與計算進程數目相同的時段，給每個計算進程分配一個時段的任務，將任務分配消息和相關計算任務所需數據發送給每個計算進程。

優選的，所述步驟（2）包括將不同時段的分析任務分配給計算機集群中的多個計算進程，計算進程開始對分配計算任務進行安全校核。

優選的，所述步驟（2）包括在多機情況下，每臺機器可以按配置或資源多少設定可并行的進程數。

優選的，所述步驟（3）包括管理進程對斷面拓撲關系進行分析，并按照拓撲一致性分類，形成多個斷面點集合，每個集合內部斷面點拓撲特征相同。

優選的，所述步驟（4）包括管理進程接收計算進程的新任務請求，根據該計算進程上一次完成計算的任務，優先從具有拓撲特征相同的斷面集合中搜索未分配的任務。