CN107193627A - 一种基于虚拟化技术的仿真场景创建方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于虚拟化技术的仿真场景创建方法和装置，方法包括根据仿真演习脚本匹配仿真模板，并根据仿真模板创建仿真模型，实现对仿真场景的申请和部署；对经过部署的仿真场景进行管理，包括运行场景管理、用户管理和仿真信息管理；对经过管理的仿真场景进行调度。本发明提供的基于虚拟化技术的仿真场景创建方法和装置，采用了虚拟资源弹性扩展技术，解决了传统的仿真物理资源与演习规模无法互相适应的缺点，实现了资源的高度利用和业务流程的弹性控制。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统仿真技术领域，具体涉及一种基于虚拟化技术的仿真场景创建方法和装置。
背景技术
目前调控一体化自动化系统得到普遍应用，也越来越重视仿真培训，传统的培训仿真系统虽然在内部的培训演习、联合反事故演习中发挥了重要作用，但在完整性、真实性、实时场景性、交互性、可扩展性、智能化等方面仍难以满足调控一体新模式下生产运行人员的培训业务需求，同时仿真场景在规模上也呈现于巨大差异，具体表现为国分省、省地县、一省多地互联、独立电力公司、变电站等不同规模，导致对物理资源的利用率严重不高。
现有多级调控一体化仿真系统中的信息整合度不足，需要有针对性地搭建与仿真业务保持高度一致的全范围、全过程、全场景的多级调控联合培训仿真系统。如何基于虚拟化技术，解决不同场景下的资源利用率问题，实现对现有资源的最大利用，实现符合新型调控一体化运行模式下的业务流程培训是研究难点。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于虚拟化技术的仿真场景创建方法和装置，采用了虚拟资源弹性扩展技术，解决了传统的仿真物理资源与演习规模无法互相适应的缺点，实现了资源的高度利用和业务流程的弹性控制。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
本发明提供一种基于虚拟化技术的仿真场景创建方法，所述方法包括：
根据仿真演习脚本匹配仿真模板，并根据仿真模板创建仿真模型，实现对仿真场景的申请和部署；
对经过部署的仿真场景进行管理，包括运行场景管理、用户管理和仿真信息管理；
对经过管理的仿真场景进行调度。
所述根据仿真演习脚本匹配仿真模板，并根据仿真模板匹配仿真模型，实现对仿真场景的申请和部署包括：
读入仿真演习脚本，包括厂站数量、母线数量、线路数量和保护信号数量；
根据仿真演习脚本中的仿真规模，从仿真样本库中选择对应的仿真模板进行匹配；
创建虚拟机场景，通过申请内存、CPU、硬盘和网络配置参数，调用虚拟化管理模块，通过镜像拷贝方式创建仿真模型，其中仿真模型包括虚拟机的硬件资源、操作系统和仿真服务模块；
调用仿真服务模块，创建仿真基础数据；
根据仿真基础数据并调用潮流计算服务，生成教案文件，并将教案文件存储到云中心。
所述仿真服务模块包括模型服务模块、数据服务模块和图形服务模块。
所述教案文件包括发电的有功无功、负荷的有功无功、开关状态、刀闸状态和联络线功率。
所述运行场景管理包括：
根据实际运行的资源利用率，修改内存、CPU、硬盘和网络配置参数，进行硬件资源的重新部署和优化调整。
所述仿真信息管理包括：
将虚拟机发生的操作信息、越限信息、系统告警和监控事项传送到云中心。
所述对经过管理的仿真场景进行调度包括：
根据业务需要将仿真场景的初始状态和虚拟机的运行场景保存至数据库，完成仿真场景的存储；
根据存储的仿真场景，并利用云中心的负载均衡对硬件资源进行优化配置；
根据优化配置后的硬件资源和仿真规模创建适配的仿真场景。
所述对经过管理的仿真场景进行调度之后包括：
对经过管理和调度的仿真场景进行回收，包括对计算资源和存储资源的回收。
本发明还提供一种基于虚拟化技术的仿真场景创建装置，所述装置包括：
申请和部署模块，用于根据仿真演习脚本匹配仿真模板，并根据仿真模板创建仿真模型，实现对仿真场景的申请和部署；
管理模块，用于对经过部署的仿真场景进行管理，包括运行场景管理、用户管理和仿真信息管理；以及
调度模块，用于对经过管理的仿真场景进行调度。
所述申请和部署模块具体用于：
读入仿真演习脚本，包括厂站数量、母线数量、线路数量和保护信号数量；
根据仿真演习脚本中的仿真规模，从仿真样本库中选择对应的仿真模板进行匹配；
创建虚拟机场景，通过申请内存、CPU、硬盘和网络配置参数，调用虚拟化管理模块，通过镜像拷贝方式创建仿真模型，其中仿真模型包括虚拟机的硬件资源、操作系统和仿真服务模块；
调用仿真服务模块，创建仿真基础数据；根据仿真基础数据并调用潮流计算服务，生成教案文件，并将教案文件存储到云中心。
所述仿真服务模块包括模型服务模块、数据服务模块和图形服务模块。
所述教案文件包括发电的有功无功、负荷的有功无功、开关状态、刀闸状态和联络线功率。
所述管理模块具体用于：
根据实际运行的资源利用率，修改内存、CPU、硬盘和网络配置参数，进行硬件资源的重新部署和优化调整。
所述管理模块具体用于：
将虚拟机发生的操作信息、越限信息、系统告警和监控事项传送到云中心。
所述调度模块具体用于：
根据业务需要将仿真场景的初始状态和虚拟机的运行场景保存至数据库，完成仿真场景的存储；
根据存储的仿真场景，并利用云中心的负载均衡对硬件资源进行优化配置；
根据优化配置后的硬件资源和仿真规模创建适配的仿真场景。
所述装置还包括回收模块，用于对经过管理和调度的仿真场景进行回收，包括对计算资源和存储资源的回收。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
本发明提供的基于虚拟化技术的仿真场景创建方法，先根据仿真演习脚本匹配仿真模板，并根据仿真模板创建仿真模型，实现对仿真场景的申请和部署；然后对经过部署的仿真场景进行管理，包括运行场景管理、用户管理和仿真信息管理；最后对经过管理的仿真场景进行调度，整个过程简单可靠，易于执行；
本发明充分考虑了在电网各种状态情况下的仿真分析协调控制策略，采用了虚拟资源弹性扩展技术，能解决电网潮流仿真运行过程中潮流数据的交互控制难题，同时解决了相对传统电网潮流数据分析软件交互缺乏及连锁反应不足的问题，实现了资源的高度利用和业务流程的弹性控制。
附图说明
图1是本发明实施例中基于虚拟化技术的仿真场景创建方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
针对电力系统仿真反事故演习中演习规模受限于服务器的计算资源和存储资源等问题，充分利用云计算的虚拟化技术，实现演习规模的按需配置，通过分布式技术实现大规模节点接入的服务与数据的运行高可靠性，集群资源统一调度达到物理资源高度调用，通过“动静结合，按需创建”的方法，实现仿真环境的按需弹性部署。通过云端统一的仿真场景管理，能大大降低维护成本，提高运维响应速度，尽可能降低维护工作量，实现资源利用率和能效比的提升。
本发明提供一种基于虚拟化技术的仿真场景创建方法，该方法的特点是用户可以指定历史断面中的某一特定潮流断面作为初始断面，在外加仿真事件的情况下针对调控一体化仿真不同的演习规模进行动态环境弹性搭建，最终实现对电网的分析，完成联合反事故演习和技能培训。
如图1所示，基于虚拟化技术的仿真场景创建方法具体包括以下步骤：
S101：根据仿真演习脚本匹配仿真模板，并根据仿真模板创建仿真模型，实现对仿真场景的申请和部署；
S102：对S101中经过部署的仿真场景进行管理，包括运行场景管理、用户管理和仿真信息管理；
S103：对S102中经过管理的仿真场景进行调度。
上述S101中，根据仿真演习脚本匹配仿真模板，并根据仿真模板匹配仿真模型，实现对仿真场景的申请和部署具体过程如下：
1)读入仿真演习脚本，包括厂站数量、母线数量、线路数量和保护信号数量；
2)根据仿真演习脚本中的仿真规模，从仿真样本库中选择对应的仿真模板进行匹配；
3)创建虚拟机场景，通过申请内存、CPU、硬盘和网络配置参数，调用虚拟化管理模块，通过镜像拷贝方式创建仿真模型，其中仿真模型包括虚拟机的硬件资源、操作系统和仿真服务模块；仿真模板的类型包括超大、大、较大、中、小五个类型；
4)调用仿真服务模块，创建仿真基础数据；其中的仿真服务模块包括模型服务模块、数据服务模块和图形服务模块；
5)根据仿真基础数据并调用潮流计算服务，生成教案文件，并将教案文件存储到云中心；其中的教案文件包括发电的有功无功、负荷的有功无功、开关状态、刀闸状态和联络线功率。
S102中的运行场景管理是指根据实际运行的资源利用率，修改内存、CPU、硬盘和网络配置参数，进行硬件资源的重新部署和优化调整。
S102中的仿真信息管理是指将虚拟机发生的操作信息、越限信息、系统告警和监控事项传送到云中心。
S103中，对经过管理的仿真场景进行调度具体过程如下：
1)根据业务需要将仿真场景的初始状态和虚拟机的运行场景保存至数据库，完成仿真场景的存储；
2)根据存储的仿真场景，并利用云中心的负载均衡对硬件资源进行优化配置；
3)根据优化配置后的硬件资源和仿真规模创建适配的仿真场景。
S103之后还需要对经过管理和调度的仿真场景进行回收，包括对计算资源和存储资源的回收。
通过上述过程可以对基于虚拟化技术的仿真过程进行灵活控制，满足电网运行特征的分析。
本发明实施例还提供一种基于虚拟化技术的仿真场景创建装置，该装置包括申请和部署模块、管理模块以及调度模块，下面分别介绍这几个模块：
其中的申请和部署模块，用于根据仿真演习脚本匹配仿真模板，并根据仿真模板创建仿真模型，实现对仿真场景的申请和部署；
其中的管理模块，用于对经过部署的仿真场景进行管理，包括运行场景管理、用户管理和仿真信息管理；以及
其中的调度模块，用于对经过管理的仿真场景进行调度。
上述申请和部署模块用于根据仿真演习脚本匹配仿真模板，并根据仿真模板创建仿真模型，实现对仿真场景的申请和部署具体过程如下：
1)读入仿真演习脚本，包括厂站数量、母线数量、线路数量和保护信号数量；
2)根据仿真演习脚本中的仿真规模，从仿真样本库中选择对应的仿真模板进行匹配；
3)创建虚拟机场景，通过申请内存、CPU、硬盘和网络配置参数，调用虚拟化管理模块，通过镜像拷贝方式创建仿真模型，其中仿真模型包括虚拟机的硬件资源、操作系统和仿真服务模块；
4)调用仿真服务模块，创建仿真基础数据；其中仿真服务模块包括模型服务模块、数据服务模块和图形服务模块；
5)根据仿真基础数据并调用潮流计算服务，生成教案文件，并将教案文件存储到云中心；其中教案文件包括发电的有功无功、负荷的有功无功、开关状态、刀闸状态和联络线功率。
上述管理模块用于对运行场景进行管理，具体是根据实际运行的资源利用率，修改内存、CPU、硬盘和网络配置参数，进行硬件资源的重新部署和优化调整。
管理模块同时还用于对仿真信息进行管理，具体是将虚拟机发生的操作信息、越限信息、系统告警和监控事项传送到云中心。
上述调度模块对经过管理的仿真场景进行调度的具体过程如下：
根据业务需要将仿真场景的初始状态和虚拟机的运行场景保存至数据库，完成仿真场景的存储；
根据存储的仿真场景，并利用云中心的负载均衡对硬件资源进行优化配置；
根据优化配置后的硬件资源和仿真规模创建适配的仿真场景。
本实施提供的仿真场景创建装置还设有回收模块，该回收模块用于对经过管理和调度的仿真场景进行回收，包括对计算资源和存储资源的回收。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
Claims (16)
1.一种基于虚拟化技术的仿真场景创建方法，其特征在于，所述方法包括：
根据仿真演习脚本匹配仿真模板，并根据仿真模板创建仿真模型，实现对仿真场景的申请和部署；
对经过部署的仿真场景进行管理，包括运行场景管理、用户管理和仿真信息管理；
对经过管理的仿真场景进行调度。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟化技术的仿真场景创建方法，其特征在于，所述根据仿真演习脚本匹配仿真模板，并根据仿真模板匹配仿真模型，实现对仿真场景的申请和部署包括：
读入仿真演习脚本，包括厂站数量、母线数量、线路数量和保护信号数量；
根据仿真演习脚本中的仿真规模，从仿真样本库中选择对应的仿真模板进行匹配；
创建虚拟机场景，通过申请内存、CPU、硬盘和网络配置参数，调用虚拟化管理模块，通过镜像拷贝方式创建仿真模型，其中仿真模型包括虚拟机的硬件资源、操作系统和仿真服务模块；
调用仿真服务模块，创建仿真基础数据；
根据仿真基础数据并调用潮流计算服务，生成教案文件，并将教案文件存储到云中心。
3.根据权利要求2所述的基于虚拟化技术的仿真场景创建方法，其特征在于，所述仿真服务模块包括模型服务模块、数据服务模块和图形服务模块。
4.根据权利要求2所述的基于虚拟化技术的仿真场景创建方法，其特征在于，所述教案文件包括发电的有功无功、负荷的有功无功、开关状态、刀闸状态和联络线功率。
5.根据权利要求2所述的基于虚拟化技术的仿真场景创建方法，其特征在于，所述运行场景管理包括：
根据实际运行的资源利用率，修改内存、CPU、硬盘和网络配置参数，进行硬件资源的重新部署和优化调整。
6.根据权利要求2所述的基于虚拟化技术的仿真场景创建方法，其特征在于，所述仿真信息管理包括：
将虚拟机发生的操作信息、越限信息、系统告警和监控事项传送到云中心。
7.根据权利要求2所述的基于虚拟化技术的仿真场景创建方法，其特征在于，所述对经过管理的仿真场景进行调度包括：
根据业务需要将仿真场景的初始状态和虚拟机的运行场景保存至数据库，完成仿真场景的存储；
根据存储的仿真场景，并利用云中心的负载均衡对硬件资源进行优化配置；
根据优化配置后的硬件资源和仿真规模创建适配的仿真场景。
8.根据权利要求7所述的基于虚拟化技术的仿真场景创建方法，其特征在于，所述对经过管理的仿真场景进行调度之后包括：
对经过管理和调度的仿真场景进行回收，包括对计算资源和存储资源的回收。
9.一种基于虚拟化技术的仿真场景创建装置，其特征在于，所述装置包括：
申请和部署模块，用于根据仿真演习脚本匹配仿真模板，并根据仿真模板创建仿真模型，实现对仿真场景的申请和部署；
管理模块，用于对经过部署的仿真场景进行管理，包括运行场景管理、用户管理和仿真信息管理；以及
调度模块，用于对经过管理的仿真场景进行调度。
10.根据权利要求9所述的基于虚拟化技术的仿真场景创建装置，其特征在于，所述申请和部署模块具体用于：
读入仿真演习脚本，包括厂站数量、母线数量、线路数量和保护信号数量；
根据仿真演习脚本中的仿真规模，从仿真样本库中选择对应的仿真模板进行匹配；
创建虚拟机场景，通过申请内存、CPU、硬盘和网络配置参数，调用虚拟化管理模块，通过镜像拷贝方式创建仿真模型，其中仿真模型包括虚拟机的硬件资源、操作系统和仿真服务模块；
调用仿真服务模块，创建仿真基础数据；
根据仿真基础数据并调用潮流计算服务，生成教案文件，并将教案文件存储到云中心。
11.根据权利要求10所述的基于虚拟化技术的仿真场景创建装置，其特征在于，所述仿真服务模块包括模型服务模块、数据服务模块和图形服务模块。
12.根据权利要求10所述的基于虚拟化技术的仿真场景创建装置，其特征在于，所述教案文件包括发电的有功无功、负荷的有功无功、开关状态、刀闸状态和联络线功率。
13.根据权利要求10所述的基于虚拟化技术的仿真场景创建装置，其特征在于，所述管理模块具体用于：
根据实际运行的资源利用率，修改内存、CPU、硬盘和网络配置参数，进行硬件资源的重新部署和优化调整。
14.根据权利要求13所述的基于虚拟化技术的仿真场景创建装置，其特征在于，所述管理模块具体用于：
将虚拟机发生的操作信息、越限信息、系统告警和监控事项传送到云中心。
15.根据权利要求14所述的基于虚拟化技术的仿真场景创建装置，其特征在于，所述调度模块具体用于：
根据业务需要将仿真场景的初始状态和虚拟机的运行场景保存至数据库，完成仿真场景的存储；
根据存储的仿真场景，并利用云中心的负载均衡对硬件资源进行优化配置；
根据优化配置后的硬件资源和仿真规模创建适配的仿真场景。
16.根据权利要求15所述的基于虚拟化技术的仿真场景创建装置，其特征在于，所述装置还包括回收模块，用于对经过管理和调度的仿真场景进行回收，包括对计算资源和存储资源的回收。
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