電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線與離線評估混合調(diào)度系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線與離線評估混合調(diào)度系統(tǒng)，包括：任務(wù)識別模塊，用于識別在線仿真任務(wù)和離線仿真任務(wù)，形成在線評估系統(tǒng)任務(wù)集合和離線評估系統(tǒng)任務(wù)集合；任務(wù)分揀模塊，用于組成若干個不同的功能任務(wù)子集，然后啟動相關(guān)流程；任務(wù)分解模塊，用于對功能任務(wù)進(jìn)行分解生成子任務(wù)；任務(wù)排序模塊，用于對子任務(wù)進(jìn)行預(yù)排序，而后進(jìn)行任務(wù)組合；任務(wù)調(diào)度模塊，用于對不同的任務(wù)組合進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度；結(jié)果回收模塊，用于將電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線評估系統(tǒng)的計算結(jié)果返回給提交任務(wù)的對象，以使統(tǒng)一計算后的結(jié)果被各自的系統(tǒng)準(zhǔn)確解析并得到應(yīng)用。該系統(tǒng)不僅提高了系統(tǒng)資源的利用效率，而且控制精度高，使用效果好。
【專利說明】電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線與離線評估混合調(diào)度系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)運行狀態(tài)評估【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線與離線評估混合調(diào)度系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)運行狀態(tài)評估的對象分成兩種:一是實時運行狀態(tài)，二是離線運行狀態(tài)。實時運行狀態(tài)評估是針對電網(wǎng)實時運行數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)評估，分析電網(wǎng)當(dāng)前的安全穩(wěn)定運行水平。離線運行狀態(tài)評估是根據(jù)電力系統(tǒng)分析人員提供的離線數(shù)據(jù)(如歷史運行數(shù)據(jù)或規(guī)劃網(wǎng)架數(shù)據(jù))進(jìn)行狀態(tài)評估，分析其安全穩(wěn)定水平。
[0003]以往，在線與離線評估系統(tǒng)在硬件和軟件上都是各自獨立的，這有利于保證系統(tǒng)的運行相互不受干擾，但是資源的利用率較低，特別是離線評估系統(tǒng)，需要電力系統(tǒng)分析人員提交任務(wù)才開始工作，因此經(jīng)常處于閑置狀態(tài)。而在線評估系統(tǒng)的周期性工作時間固定，任務(wù)固定，且在軟硬件配合下，往往存在空閑時間。在節(jié)約硬件投入，充分發(fā)揮系統(tǒng)計算資源的前提下，如何提高電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線與離線評估混合運行過程的控制精確度，亟待研究解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線與離線評估混合調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅提高了系統(tǒng)資源的利用效率，而且控制精度高，使用效果好。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線與離線評估混合調(diào)度系統(tǒng)，包括:
任務(wù)識別模塊，用于根據(jù)特定的信息表征，識別在線仿真任務(wù)和離線仿真任務(wù)，形成在線評估系統(tǒng)任務(wù)集合和離線評估系統(tǒng)任務(wù)集合，并傳輸給任務(wù)分揀模塊；
任務(wù)分揀模塊，用于根據(jù)各個功能模塊對文件的要求，按照功能組成若干個不同的功能任務(wù)子集，然后啟動相關(guān)流程，并將可分解的功能任務(wù)傳輸給任務(wù)分解模塊；
任務(wù)分解模塊，用于對可分解的功能任務(wù)進(jìn)行分解，生成子任務(wù)并傳輸給任務(wù)排序模塊，任務(wù)分解的限制條件為完成子任務(wù)所需的時間不高于功能模塊空閑時間的一定比例；任務(wù)排序模塊，用于對子任務(wù)按照提交時間先后進(jìn)行預(yù)排序，而后根據(jù)功能模塊空余時間進(jìn)行任務(wù)組合，并將任務(wù)組合傳輸給任務(wù)調(diào)度模塊，任務(wù)組合的限制條件為完成任務(wù)組合所需的總時間不高于功能模塊空閑時間的一定比例；
任務(wù)調(diào)度模塊，用于對不同的任務(wù)組合進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，并統(tǒng)一傳輸給電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線評估系統(tǒng)進(jìn)行計算；
結(jié)果回收模塊，用于將電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線評估系統(tǒng)的計算結(jié)果返回給提交任務(wù)的對象，以使統(tǒng)一計算后的結(jié)果被各自的系統(tǒng)準(zhǔn)確解析并得到應(yīng)用。
[0006]在本發(fā)明一實施例中，該系統(tǒng)還包括: 計算周期監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線評估系統(tǒng)的計算周期，當(dāng)變化時及時更新，并將更新后的計算周期傳輸給空閑時間統(tǒng)計模塊；
在線功能完成時間統(tǒng)計模塊，用于對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線評估系統(tǒng)完成一個周期所有功能任務(wù)所需的總時間進(jìn)行統(tǒng)計，并將統(tǒng)計結(jié)果傳輸給空閑時間統(tǒng)計模塊；
空閑時間統(tǒng)計模塊，用于對功能模塊最近一段時間的空閑時間進(jìn)行計算，若功能模塊提供的數(shù)據(jù)為空，即初次運行，則直接得出該計算周期內(nèi)的空閑時間為O，否則該計算周期內(nèi)的空閑時間為計算周期監(jiān)測模塊與在線功能完成時間統(tǒng)計模塊的輸出結(jié)果之差的統(tǒng)計平均值，然后將計算結(jié)果傳輸給任務(wù)分解模塊。
[0007]在本發(fā)明一實施例中，該系統(tǒng)還包括單算例/功能計算時間統(tǒng)計模塊，用于對完成功能任務(wù)所需要的時間按單算例或功能進(jìn)行計算，并將計算結(jié)果傳輸給任務(wù)分解模塊。
[0008]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是在硬件和軟件上統(tǒng)一整合了在線評估系統(tǒng)和離線評估系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)資源的利用效率，而且通過在線與離線任務(wù)的混合調(diào)度，提高了對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線與離線評估混合運行控制的精確度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明實施例的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0011]本發(fā)明的電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線與離線評估混合調(diào)度系統(tǒng)，如圖1所示，包括:
(I)任務(wù)識別模塊:仿真任務(wù)作為一種信息流，有自己特定的信息表征，如:信息中帶有斷面時間標(biāo)識，任務(wù)識別模塊用于根據(jù)上述特定的信息表征，識別在線仿真任務(wù)和離線仿真任務(wù)，形成在線評估系統(tǒng)任務(wù)集合和離線評估系統(tǒng)任務(wù)集合，并傳輸給任務(wù)分揀模塊。
[0012](2)任務(wù)分揀模塊:任務(wù)分揀模塊用于根據(jù)各個功能模塊對文件的要求，按照功能組成若干個不同的功能任務(wù)子集，然后啟動相關(guān)流程，并將可分解的功能任務(wù)傳輸給任務(wù)分解模塊。比如:潮流分析只需要潮流文件，后綴名為“*.dat”，暫態(tài)穩(wěn)定掃描需要潮流文件和穩(wěn)定文件，后綴名分別為dat”和swi”。任務(wù)分揀模塊就是根據(jù)各個功能模塊的要求，對后綴名進(jìn)行判斷，組織功能任務(wù)子集。
[0013](3)任務(wù)分解模塊:任務(wù)分解模塊用于對可分解的功能任務(wù)(比如:暫態(tài)穩(wěn)定掃描、穩(wěn)定裕度計算等)進(jìn)行分解，生成子任務(wù)并傳輸給任務(wù)排序模塊。任務(wù)分解的限制條件為完成分解后的子任務(wù)所需的時間不高于功能模塊空閑時間的30%，完成分解后的子任務(wù)所需的時間的計算公式為:子任務(wù)所需時間=算例個數(shù)*單算例所需時間。
[0014](4)計算周期監(jiān)測模塊:計算周期監(jiān)測模塊用于監(jiān)測電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線評估系統(tǒng)的計算周期，當(dāng)變化時及時更新，并將更新后的計算周期傳輸給空閑時間統(tǒng)計模塊。這是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為任務(wù)分解做準(zhǔn)備。
[0015](5)在線功能完成時間統(tǒng)計模塊:在線功能完成時間統(tǒng)計模塊用于對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線評估系統(tǒng)完成一個周期所有功能任務(wù)所需的總時間進(jìn)行統(tǒng)計，并將統(tǒng)計結(jié)果傳輸給空閑時間統(tǒng)計模塊。統(tǒng)計的原則為:將最近的100個監(jiān)測值按由大到小次序排列，舍棄前面5%的大值,取剩余值的最大值。[0016](6)空閑時間統(tǒng)計模塊:空閑時間統(tǒng)計模塊用于對功能模塊最近一段時間的空閑時間進(jìn)行計算，若功能模塊提供的數(shù)據(jù)為空(初次運行)，則直接得出該計算周期內(nèi)的空閑時間為0，否則該計算周期內(nèi)的空閑時間為計算周期監(jiān)測模塊與在線功能完成時間統(tǒng)計模塊的輸出結(jié)果之差的統(tǒng)計平均值，然后將計算結(jié)果傳輸給任務(wù)分解模塊。統(tǒng)計平均值的計算原則為:將最近一天內(nèi)空閑時間計算值按由大到小次序排列，舍棄前面5%的大值，取剩余計算值的平均值。
[0017](7)單算例/功能計算時間統(tǒng)計模塊:單算例/功能計算時間統(tǒng)計模塊用于對完成功能任務(wù)所需要的時間按單算例或功能進(jìn)行計算，并將計算結(jié)果傳輸給任務(wù)分解模塊。對于暫態(tài)穩(wěn)定掃描、穩(wěn)定裕度計算，將最近的1000個完成在線評估任務(wù)和離線評估任務(wù)所需的時間按照算例進(jìn)行統(tǒng)計，其余按功能統(tǒng)計。統(tǒng)計的原則為:將所有監(jiān)測值按由大到小次序排列，舍棄前面5%的大值，取剩余值的最大值。
[0018](8)任務(wù)排序模塊:任務(wù)排序模塊用于對子任務(wù)按照提交時間先后進(jìn)行預(yù)排序，而后根據(jù)功能模塊空余時間進(jìn)行任務(wù)組合，并將任務(wù)組合傳輸給任務(wù)調(diào)度模塊。從前往后搜索統(tǒng)計完成任務(wù)組合所需的總時間，任務(wù)組合的限制條件為:完成任務(wù)組合所需的總時間不高于功能模塊空閑時間的95%。以某個功能模塊為例，具體步驟如下:
(8.1)將所有待計算的子任務(wù)按照提交時間先后進(jìn)行預(yù)排序，并標(biāo)上順序號。
[0019](8.2)判斷是否所有待計算的子任務(wù)都已經(jīng)加入任務(wù)組合。若是，結(jié)束任務(wù)排序工作；若否，轉(zhuǎn)入第(8.3)步。
[0020](8.3)統(tǒng)計第一個未加入任務(wù)組合的子任務(wù)所需的時間，若小于空閑時間的95%，則將第一個子任務(wù)加入第一個任務(wù)組合，否則轉(zhuǎn)入下一步。
[0021](8.4)計算下一個子任務(wù)與任務(wù)組合里已有的子任務(wù)所需的總時間。若小于空閑時間的95%，轉(zhuǎn)入下一步；否則繼續(xù)搜索下一個任務(wù)，轉(zhuǎn)入第(8.4)步。
[0022](8.5)判斷下一個子任務(wù)與任務(wù)組合里已有的子任務(wù)所需的總時間。若大于空閑時間的90%，則該任務(wù)組合已經(jīng)完成重組工作，重新開啟一個任務(wù)組合，并轉(zhuǎn)入第(8.3)步。
[0023](9)任務(wù)調(diào)度模塊:任務(wù)調(diào)度模塊用于對不同的任務(wù)組合進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，并統(tǒng)一傳輸給電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線評估系統(tǒng)進(jìn)行計算。具體步驟如下:
(9.1)計算在線評估系統(tǒng)的剩余時間，剩余時間是按照功能模塊分別計算，計算公式為:周期時間一當(dāng)前功能完成時間監(jiān)測值。若剩余時間低于周期時間的5%，則離線評估任務(wù)不插入在線評估流程。這一步是為任務(wù)調(diào)度做準(zhǔn)備。
[0024](9.2)搜索是否還有未計算的任務(wù)組合。若是，轉(zhuǎn)入第(9.3)步；否則結(jié)束任務(wù)調(diào)度流程。
[0025](9.3)接收第一個未計算的任務(wù)組合，若該任務(wù)組合所需的總時間小于當(dāng)前周期剩余時間，提交給系統(tǒng)進(jìn)行仿真計算。
[0026](10)結(jié)果回收模塊:結(jié)果回收模塊用于將電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線評估系統(tǒng)的計算結(jié)果返回給提交任務(wù)的對象，以使統(tǒng)一計算后的結(jié)果被各自的系統(tǒng)準(zhǔn)確解析并得到應(yīng)用。具體步驟如下:
(10.1)收集電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線評估系統(tǒng)提交的結(jié)果文件。
[0027](10.2)根據(jù)結(jié)果文件的標(biāo)識碼和子任務(wù)的標(biāo)識碼對結(jié)果文件進(jìn)行重組，使之與任務(wù)分解前的標(biāo)識碼一一對應(yīng)。[0028](10.3)對于所有的在線評估任務(wù)和離線評估任務(wù)的計算結(jié)果按照標(biāo)識碼給提交任務(wù)的對象推送相應(yīng)的結(jié)果。
[0029]下面對本發(fā)明涉及到的幾個名詞進(jìn)行說明。
[0030]1、電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線評估系統(tǒng)。本發(fā)明的電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線評估系統(tǒng)是指根據(jù)電網(wǎng)實時運行數(shù)據(jù)，周期性地根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的功能和流程進(jìn)行評估，給出評估指標(biāo)結(jié)果。這里的評估指標(biāo)結(jié)果不僅僅包括了電力系統(tǒng)運行指標(biāo)的量化值，還包括了預(yù)防控制措施，具體內(nèi)容與計算功能相關(guān)。
[0031]2、電力系統(tǒng)運行狀態(tài)離線評估系統(tǒng)。本發(fā)明的電力系統(tǒng)運行狀態(tài)離線評估系統(tǒng)是指根據(jù)用戶提供的電網(wǎng)離線數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶選定的功能和流程進(jìn)行評估，給出評估指標(biāo)結(jié)果。這里的評估指標(biāo)結(jié)果一樣不僅僅包括了電力系統(tǒng)運行指標(biāo)的量化值，還包括了預(yù)防控制措施，具體內(nèi)容與計算功能相關(guān)。
[0032]3、評估(或計算)功能。本發(fā)明中的功能是指電力系統(tǒng)仿真分析技術(shù)中的評估(或計算)功能，主要有:潮流分布計算、靜態(tài)安全校核、暫態(tài)穩(wěn)定掃描、穩(wěn)定裕度評估、可靠指標(biāo)評估、經(jīng)濟指標(biāo)評估、短路水平計算、動態(tài)穩(wěn)定水平評估等。
[0033]4、任務(wù)。本發(fā)明的任務(wù)是指在線評估系統(tǒng)或離線評估系統(tǒng)提交的分析、評估、計算作業(yè)。同一個任務(wù)的判斷是根據(jù)任務(wù)來源和任務(wù)種類組合判斷，使任務(wù)盡量細(xì)分到能直接提交給相應(yīng)的模塊進(jìn)行計算。
[0034]5、任務(wù)來源。任務(wù)的來源主要是:在線評估系統(tǒng)和離線評估系統(tǒng)。
[0035]6、任務(wù)種類。任務(wù)種類按照完成任務(wù)所需要啟動的功能進(jìn)程劃分，在本發(fā)明中主要有:潮流分布計算任務(wù)、N-1率分析任務(wù)、暫態(tài)穩(wěn)定掃描任務(wù)、穩(wěn)定裕度評估任務(wù)、可靠指標(biāo)評估任務(wù)、經(jīng)濟指標(biāo)評估任務(wù)、短路水平計算任務(wù)、動態(tài)穩(wěn)定水平評估任務(wù)等。
[0036]7、計算周期。計算周期主要是指在線評估系統(tǒng)的計算周期，即從在線評估系統(tǒng)接到一個新任務(wù)開始，到在線評估系統(tǒng)返回計算結(jié)果為止。計算周期一般以分鐘為單位，本技本發(fā)明為后續(xù)研究需要，計算周期以秒為單位。
[0037]8、在線功能完成時間。在線功能完成時間是指在線評估系統(tǒng)的某一個功能模塊完成一個周期的所有計算任務(wù)所需要的時間。
[0038]9、單算例/功能計算時間。這里的單算例/功能計算時間分成兩種。對于暫態(tài)穩(wěn)定掃描和穩(wěn)定裕度，按照算例進(jìn)行時間統(tǒng)計，其余的按照功能，統(tǒng)計某個功能模塊完成單個任務(wù)所需要的時間。
[0039]10、空閑時間?？臻e時間是指在線評估系統(tǒng)的某一個功能模塊從完成一個周期的所有任務(wù)后開始計時，到接到下一個周期的任務(wù)結(jié)束。這里的空閑時間是一個統(tǒng)計值，對每一個功能模塊分別統(tǒng)計。
[0040]11、剩余時間。空閑時間是指在線評估系統(tǒng)的某一個功能模塊從完成一個周期的所有任務(wù)后開始計時，到接到下一個周期的任務(wù)結(jié)束。這里的剩余時間是一個實時監(jiān)測值，對每一個功能模塊分別監(jiān)測。
[0041]以上是本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍時，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線與離線評估混合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，包括: 任務(wù)識別模塊，用于根據(jù)特定的信息表征，識別在線仿真任務(wù)和離線仿真任務(wù)，形成在線評估系統(tǒng)任務(wù)集合和離線評估系統(tǒng)任務(wù)集合，并傳輸給任務(wù)分揀模塊； 任務(wù)分揀模塊，用于根據(jù)各個功能模塊對文件的要求，按照功能組成若干個不同的功能任務(wù)子集，然后啟動相關(guān)流程，并將可分解的功能任務(wù)傳輸給任務(wù)分解模塊；任務(wù)分解模塊，用于對可分解的功能任務(wù)進(jìn)行分解，生成子任務(wù)并傳輸給任務(wù)排序模塊，任務(wù)分解的限制條件為完成子任務(wù)所需的時間不高于功能模塊空閑時間的一定比例；任務(wù)排序模塊，用于對子任務(wù)按照提交時間先后進(jìn)行預(yù)排序，而后根據(jù)功能模塊空余時間進(jìn)行任務(wù)組合，并將任務(wù)組合傳輸給任務(wù)調(diào)度模塊，任務(wù)組合的限制條件為完成任務(wù)組合所需的總時間不高于功能模塊空閑時間的一定比例； 任務(wù)調(diào)度模塊，用于對不同的任務(wù)組合進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，并統(tǒng)一傳輸給電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線評估系統(tǒng)進(jìn)行計算； 結(jié)果回收模塊，用于將電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線評估系統(tǒng)的計算結(jié)果返回給提交任務(wù)的對象，以使統(tǒng)一計算后的結(jié)果被各自的系統(tǒng)準(zhǔn)確解析并得到應(yīng)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線與離線評估混合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 計算周期監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線評估系統(tǒng)的計算周期，當(dāng)變化時及時更新，并將更新后的計算周期傳輸給空閑時間統(tǒng)計模塊； 在線功能完成時間統(tǒng)計模塊，用于對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線評估系統(tǒng)完成一個周期所有功能任務(wù)所需的總時間進(jìn)行統(tǒng)計，并將統(tǒng)計結(jié)果傳輸給空閑時間統(tǒng)計模塊； 空閑時間統(tǒng)計模塊，用于對功能模塊最近一段時間的空閑時間進(jìn)行計算，若功能模塊提供的數(shù)據(jù)為空，即初次運行，則直接得出該計算周期內(nèi)的空閑時間為O，否則該計算周期內(nèi)的空閑時間為計算周期監(jiān)測模塊與在線功能完成時間統(tǒng)計模塊的輸出結(jié)果之差的統(tǒng)計平均值，然后將計算結(jié)果傳輸給任務(wù)分解模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)運行狀態(tài)在線與離線評估混合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，還包括單算例/功能計算時間統(tǒng)計模塊，用于對完成功能任務(wù)所需要的時間按單算例或功能進(jìn)行計算，并將計算結(jié)果傳輸給任務(wù)分解模塊。
【文檔編號】G06F19/00GK103577685SQ201310387215
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】林韓, 張榕林, 黃道姍, 詹云清, 吳丹岳, 徐振華 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院