CN103593724A

CN103593724A - 电力系统运行状态在、离线评估混合调度用任务排序系统

Info

Publication number: CN103593724A
Application number: CN201310387247.9A
Authority: CN
Inventors: 林韩; 张榕林; 黄道姗; 詹云清; 吴丹岳; 黄霆
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd; State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd; State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Priority date: 2013-08-30
Filing date: 2013-08-30
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2033-08-30
Also published as: CN103593724B

Abstract

本发明涉及一种用于电力系统运行状态在线与离线评估混合调度系统的任务排序系统，包括：计算周期监测模块，用于监测电力系统运行状态在线评估系统的计算周期，当变化时及时更新；在线功能完成时间统计模块，用于对电力系统运行状态在线评估系统完成一个周期所有功能任务所需的总时间进行统计；空闲时间统计模块，用于对功能模块最近一段时间的空闲时间进行计算；任务分解模块，用于对可分解的功能任务进行分解，生成子任务并传输给任务排序模块；任务排序模块，用于对子任务进行预排序，而后根据功能模块空余时间进行任务组合，并根据任务组合的不同启动相关的流程执行任务组合。该系统有利于充分利用系统的空闲资源，任务排序合理、高效。

Description

电力系统运行状态在、离线评估混合调度用任务排序系统

技术领域

本发明涉及电力系统运行状态评估技术领域，特别是一种用于电力系统运行状态在线与离线评估混合调度系统的任务排序系统。

背景技术

电力系统运行状态评估的对象分成两种：一是实时运行状态，二是离线运行状态。实时运行状态评估是针对电网实时运行数据进行状态评估，分析电网当前的安全稳定运行水平。离线运行状态评估是根据电力系统分析人员提供的离线数据（如历史运行数据或规划网架数据）进行状态评估，分析其安全稳定水平。

以往，在线与离线评估系统在硬件和软件上都是各自独立的，这有利于保证系统的运行相互不受干扰，但是资源的利用率较低，特别是离线评估系统，需要电力系统分析人员提交任务才开始工作，因此经常处于闲置状态。而在线评估系统的周期性工作时间固定，任务固定，且在软硬件配合下，往往存在空闲时间。为了在节约硬件投入的前提下，充分发挥系统计算资源，需研究电力系统运行状态在线与离线评估混合运行的关键技术。实现电力系统运行状态在线评估系统和离线评估系统混合运行，存在几个技术难点，其中之一就是任务排序技术。

以往，在线评估系统的运作流程一般是一个任务结束后才开始另一个任务的接收、计算等工作，因此，无需对任务进行排序。而离线评估系统的运作流程一般是按用户提交任务的先后排序，一个用户一次提交的任务结束后才开始新的任务，因此，所做的任务排序非常简单。

为实现在硬件和软件上统一整合在线评估系统和离线评估系统，在识别出来自于离线评估系统的计算任务后，为将离线评估系统的计算任务插入在线评估系统的空闲时间中，以充分利用在线评估系统的空闲时间，必须对离线评估系统的计算任务进行有效分解和排序，使分解排序后的子任务能够适应在线评估系统的运行。目前还没有根据电力系统运行状态在线评估系统的计算资源情况分解任务并进行任务排序的相关技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电力系统运行状态在、离线评估混合调度用任务排序系统，该系统有利于充分利用系统的空闲资源，任务排序合理、高效。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种电力系统运行状态在、离线评估混合调度用任务排序系统，包括：

计算周期监测模块，用于监测电力系统运行状态在线评估系统的计算周期，当变化时及时更新，并将更新后的计算周期传输给空闲时间统计模块；

在线功能完成时间统计模块，用于对电力系统运行状态在线评估系统完成一个周期所有功能任务所需的总时间进行统计，并将统计结果传输给空闲时间统计模块；

空闲时间统计模块，用于对功能模块最近一段时间的空闲时间进行计算，若功能模块提供的数据为空，即初次运行，则直接得出该计算周期内的空闲时间为0，否则该计算周期内的空闲时间为计算周期监测模块与在线功能完成时间统计模块的输出结果之差的统计平均值，然后将计算结果传输给任务分解模块；

任务分解模块，用于对可分解的功能任务进行分解，生成子任务并传输给任务排序模块，任务分解的限制条件为完成子任务所需的时间不高于功能模块空闲时间的一定比例；

任务排序模块，用于对子任务按照提交时间先后进行预排序，而后根据功能模块空余时间进行任务组合，并根据任务组合的不同启动相关的流程执行任务组合，任务组合的限制条件为完成任务组合所需的总时间不高于功能模块空闲时间的一定比例。

在本发明一实施例中，该系统还包括单算例/功能计算时间统计模块，用于对完成功能任务所需要的时间按单算例或功能进行计算，并将计算结果传输给任务分解模块。

相较于现有技术，本发明的有益效果是通过对在线评估系统和离线评估系统的任务分解和任务排序的工作机制和业务流程特点的深入分析，有效解决了在线评估系统和离线评估系统混合调度的任务排序问题，充分利用系统的空闲资源，任务排序合理、高效，为实现将在线评估系统和离线评估系统在硬件和软件上进行统一整合，实现不同系统不同分析任务的统一调度功能提供了技术保障，从而提高电力系统运行状态评估系统的利用效率。

附图说明

图1是本发明实施例的实现结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的电力系统运行状态在、离线评估混合调度用任务排序系统，如图1所示，包括：

（1）计算周期监测模块：计算周期监测模块用于监测电力系统运行状态在线评估系统的计算周期，当变化时及时更新，并将更新后的计算周期传输给空闲时间统计模块。这是整个系统的基础，为任务分解做准备。

（2）在线功能完成时间统计模块：在线功能完成时间统计模块用于对电力系统运行状态在线评估系统完成一个周期所有功能任务所需的总时间进行统计，并将统计结果传输给空闲时间统计模块。统计的原则为：将最近的100个监测值按由大到小次序排列，舍弃前面5%的大值，取剩余值的最大值。

（3）空闲时间统计模块：空闲时间统计模块用于对功能模块最近一段时间的空闲时间进行计算，若功能模块提供的数据为空（初次运行），则直接得出该计算周期内的空闲时间为0，否则该计算周期内的空闲时间为计算周期监测模块与在线功能完成时间统计模块的输出结果之差的统计平均值，然后将计算结果传输给任务分解模块。统计平均值的计算原则为：将最近一天内空闲时间计算值按由大到小次序排列，舍弃前面5%的大值，取剩余计算值的平均值。

（4）任务分解模块：任务分解模块用于对可分解的功能任务（比如：暂态稳定扫描、稳定裕度计算等）进行分解，生成子任务并传输给任务排序模块。任务分解的限制条件为完成分解后的子任务所需的时间不高于功能模块空闲时间的30%，完成分解后的子任务所需的时间的计算公式为：子任务所需时间=算例个数*单算例所需时间。

（5）任务排序模块：任务排序模块用于对子任务按照提交时间先后进行预排序，而后根据功能模块空余时间进行任务组合，并根据任务组合的不同启动相关的流程执行任务组合。从前往后搜索统计完成任务组合所需的总时间，任务组合的限制条件为：完成任务组合所需的总时间不高于功能模块空闲时间的95％。以某个功能模块为例，具体步骤如下：

（5.1）将所有待计算的子任务按照提交时间先后进行预排序，并标上顺序号。

（5.2）判断是否所有待计算的子任务都已经加入任务组合。若是，结束任务排序工作；若否，转入第（5.3）步。

（5.3）统计第一个未加入任务组合的子任务所需的时间，若小于空闲时间的95%，则将第一个子任务加入第一个任务组合，否则转入下一步。

（5.4）计算下一个子任务与任务组合里已有的子任务所需的总时间。若小于空闲时间的95%，转入下一步；否则继续搜索下一个任务，转入第（5.4）步。

（5.5）判断下一个子任务与任务组合里已有的子任务所需的总时间。若大于空闲时间的90%，则该任务组合已经完成重组工作，重新开启一个任务组合，并转入第（5.3）步。

本发明还包括单算例/功能计算时间统计模块，单算例/功能计算时间统计模块用于对完成功能任务所需要的时间按单算例或功能进行计算，并将计算结果传输给任务分解模块。对于暂态稳定扫描、稳定裕度计算，将最近的1000个完成在线评估任务和离线评估任务所需的时间按照算例进行统计，其余按功能统计。统计的原则为：将所有监测值按由大到小次序排列，舍弃前面5%的大值，取剩余值的最大值。

下面对本发明涉及到的几个名词进行说明。

1、电力系统运行状态在线评估系统。本发明的电力系统运行状态在线评估系统是指根据电网实时运行数据，周期性地根据预先设定好的功能和流程进行评估，给出评估指标结果。这里的评估指标结果不仅仅包括了电力系统运行指标的量化值，还包括了预防控制措施，具体内容与计算功能相关。

2、电力系统运行状态离线评估系统。本发明的电力系统运行状态离线评估系统是指根据用户提供的电网离线数据，根据用户选定的功能和流程进行评估，给出评估指标结果。这里的评估指标结果一样不仅仅包括了电力系统运行指标的量化值，还包括了预防控制措施，具体内容与计算功能相关。

3、电力系统运行状态评估系统。本发明的电力系统运行状态评估系统是已整合了电力系统运行状态在线评估系统和电力系统运行状态离线评估系统的计算资源，由各个计算分析功能模块组成，完成系统仿真、分析、评估功能。具体为：潮流分布计算功能模块、N-1率分析功能模块、暂态稳定扫描功能模块、稳定裕度评估功能模块、可靠指标评估功能模块、经济指标评估功能模块、短路水平计算功能模块、动态稳定水平评估功能模块等。

4、评估（或计算）功能。本发明中的功能是指电力系统仿真分析技术中的评估（或计算）功能，主要有：潮流分布计算、N-1率分析、暂态稳定扫描、稳定裕度评估、可靠指标评估、经济指标评估、短路水平计算、动态稳定水平评估等。

5、计算周期。计算周期主要是指在线评估系统的计算周期，即从在线评估系统接到一个新任务开始，到在线评估系统返回计算结果为止。计算周期一般以分钟为单位，本技本发明为后续研究需要，计算周期以秒为单位。

6、任务。本发明的任务是指在线评估系统或离线评估系统提交的分析、评估、计算作业。同一个任务的判断是根据任务来源和任务种类组合判断，使任务尽量细分到能直接提交给相应的模块进行计算。

7、任务来源。任务的来源主要是：在线评估系统和离线评估系统。其中，来自离线评估系统的任务还需区分来自于哪个用户。因此，任务来源应分成两个层次，第一层是系统信息，第二层是用户信息或时间信息。当任务来自于在线评估系统时，第二层信息为待评估的时间段面；当任务来自于离线评估系统时，第二层信息为用户信息。

8、任务种类。任务种类按照完成任务所需要启动的功能进程划分，在本发明中主要有：潮流分布计算任务、N-1率分析任务、暂态稳定扫描任务、稳定裕度评估任务、可靠指标评估任务、经济指标评估任务、短路水平计算任务、动态稳定水平评估任务等。

9、在线功能完成时间。在线功能完成时间是指在线评估系统的某一个功能模块完成一个周期的所有计算任务所需要的时间。

10、单算例/功能计算时间。这里的单算例/功能计算时间分成两种。对于暂态稳定扫描和稳定裕度，按照算例进行时间统计，其余的按照功能，统计某个功能模块完成单个任务所需要的时间。

11、空闲时间。空闲时间是指在线评估系统的某一个功能模块从完成一个周期的所有任务后开始计时，到接到下一个周期的任务结束。这里的空闲时间是一个统计值，对每一个功能模块分别统计。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种电力系统运行状态在、离线评估混合调度用任务排序系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电力系统运行状态在、离线评估混合调度用任务排序系统，其特征在于，还包括单算例/功能计算时间统计模块，用于对完成功能任务所需要的时间按单算例或功能进行计算，并将计算结果传输给任务分解模块。