WO2014190703A1 - 一种基于云仿真平台的在线预警分析系统 - Google Patents
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Definitions
- the invention belongs to the field of power grid early warning technology, and particularly relates to an online early warning analysis system based on a cloud simulation platform. Background technique
- the present invention provides an online early warning analysis system based on a cloud simulation platform, which fully utilizes the cloud simulation platform resources, improves the efficiency of online early warning analysis, and provides an adherent platform basis and target analysis for the power grid early warning.
- Providing an online early warning analysis system based on a cloud simulation platform comprising a cloud simulation platform, a report server, a disk array, a database server, an application server, and a human-machine interface display module; the cloud simulation platform distributing dynamic data to the parallel
- the online warning analysis and calculation of the grid is performed in the computing platform, and the summary result and the historical result are respectively stored in the report server and the disk array, and the calculation result is stored in the database server, and the user displays the calculation result to the human-machine interface display module through the application server.
- the summary results are stored in the report server as a report.
- the disk array is connected to the host through the network, providing online capacity expansion, dynamic modification of the array level, automatic data recovery, and hyper-cache for dynamic data storage integrity and reliability.
- the cloud simulation platform includes a cloud management platform, a monitoring server, a web server, and a parallel computing platform.
- the cloud management platform is responsible for managing rights. After the user assigns the specified permissions, the dynamic data is entered into the cloud management platform through the monitoring server, and the monitoring server is monitored. Each dynamic packet flow direction information is recorded, and the web server forwards the dynamic data to the computing cluster of the parallel computing platform through the router for calculation, and the calculation result is saved to the database server, and returned to the human-machine interface display module for display.
- the cloud management platform sets the rights of the parallel computing platform in different regions, so that the parallel computing platform in idle time is fully utilized, and the online early warning analysis of the dynamic data is completed quickly.
- the parallel computing platform includes a scheduling server and a computing cluster; the cloud simulation platform distributes dynamic data requested by the user to the computing cluster through the Internet to perform online warning analysis and calculation of the power grid, including transient stability analysis and calculation, and voltage stability analysis and calculation. , small interference analysis calculation, N-1 static safety analysis calculation, short-circuit current analysis calculation and stability margin analysis calculation, and provide transient stability assisted decision, voltage stability assisted decision, small disturbance assisted decision, N-1 static safety analysis Decision and short-circuit current assisted decision making; stability margin analysis calculates the ultimate transmission power for each section, providing guidance for online scheduling.
- the human-machine interface display module visualizes and displays through the human-machine interface, performs real-time query and search real-time library for various early warning analysis and calculation result statistical display, realizes forced triggering, progress monitoring, curve viewing, running log situation display, calculation result display, Stability margin section display and auxiliary decision information display.
- the system provided by the present invention manages idle cluster resources, supports simultaneous submission by multiple users, and centrally manages clusters of idle parallel computing platforms in the cloud simulation platform, fully utilizing resources, and improving computational efficiency.
- This system mainly serves the grid operation mode and dispatching department. It can quickly realize online early warning analysis, and use the high-efficiency simulation calculation of the cloud simulation platform to provide real-time status and decision-making for the real-time operation of the dispatching, effectively remove the hidden dangers of the large power grid, and provide offline early warning evaluation and analysis for the method.
- the invention is applied to early warning and analysis of potential safety hazards in large power grids by various provincial power grid companies.
- the cloud simulation platform interworks parallel computing platforms in different regions, and effectively controls parallel computing platforms through cloud management to improve the efficiency of the entire power grid analysis. , save resources.
- Figure 1 is a schematic diagram of the structure of an online early warning analysis system based on a cloud simulation platform
- FIG. 2 is a schematic diagram of online data early warning analysis and display in the embodiment of the present invention. detailed description
- the present invention provides an online early warning analysis system based on a cloud simulation platform, including a cloud simulation platform, a report server, a disk array, a database server, an application server, and a human-machine interface display module; the cloud simulation platform will dynamically generate data.
- a cloud simulation platform including a cloud simulation platform, a report server, a disk array, a database server, an application server, and a human-machine interface display module; the cloud simulation platform will dynamically generate data.
- Distributed to the parallel computing platform for grid online early warning analysis and calculation summary results and historical results are stored in the report server and the disk array respectively, the calculation results are stored in the database server, and the user displays the calculation results to the human machine through the application server The interface is displayed on the module.
- the summary results are stored as a report in the report server.
- the idle cluster resources are managed to support multiple users to submit at the same time, and the clusters of the idle parallel computing platform are centrally managed in the cloud simulation platform, which fully utilizes resources and improves computational efficiency.
- the disk array is connected to the host through the network, providing online capacity expansion, dynamic modification of the array level, automatic data recovery, and hyper-cache for dynamic data storage integrity and reliability.
- the cloud simulation platform includes a cloud management platform, a monitoring server, a web server, and a parallel computing platform.
- the cloud management platform is responsible for managing rights. After the user assigns the specified permissions, the dynamic data is entered into the cloud management platform through the monitoring server, and the monitoring server is monitored. Each dynamic packet flow direction information is recorded, and the web server forwards the dynamic data to the computing cluster of the parallel computing platform through the router for calculation, and the calculation result is saved to the database server, and returned to the human-machine interface display module for display. Provide real-time grid operation and decision-making solutions for the dispatch center.
- the cloud management platform sets the rights of the parallel computing platform in different regions, so that the parallel computing platform in idle time is fully utilized, and the online early warning analysis of the dynamic data is completed quickly.
- the parallel computing platform includes a scheduling server and a computing cluster; the cloud simulation platform distributes dynamic data applied by the user to the computing cluster through the Internet to perform online online warning analysis and calculation, including transient stability analysis and calculation, and voltage stability.
- the human-machine interface display module visualizes and displays through the human-machine interface, performs real-time query and search real-time library for various early warning analysis and calculation result statistical display, realizes forced triggering, progress monitoring, curve viewing, running log situation display, calculation result display, Stability margin section display and auxiliary decision information display.
- the calculation setting interface is used to adjust the calculation parameters, which reflects the real operation of the whole network early warning analysis in real time.
- the dynamic data integration platform is the source of dynamic data for early warning analysis. Obtain state estimation data through periodic or manual triggering, realize online data integration and data exchange, combine offline data of online power grids with online data resources, and introduce grid online operation data into traditional offline analysis and calculation. Providing a common source of data for the early warning system; on the other hand, it also makes the advanced calculation analysis of the grid more in line with the actual operation.
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Abstract
一种基于云仿真平台的在线预警分析系统，该系统包括云仿真平台、报表服务器、磁盘阵列、数据库服务器、应用服务器和人机界面展示模块；所述云仿真平台将动态数据分发到并行计算平台中进行电网在线预警分析计算，摘要结果和历史结果分别存储到报表服务器和磁盘阵列中，计算结果存储到所述数据库服务器中，用户通过应用服务器将计算结果展示在人机界面展示模块中。该系统充分利用云仿真平台资源，提高在线预警分析效率，为电网预警提供平台基础和目标分析。
Description
一种基于云仿真平台的在线预警分析系统 技术领域
本发明属于电网预警技术领域，具体涉及一种基于云仿真平台的在线预警分 析系统。 背景技术
目前网络服务正从传统的"高集中、 高成本、低通用 "的服务配置向"高分布、 易扩展、 高通用"转变。 为了构建出动态的、 易扩展的、 高性价比的计算平台， 目前涌现出了并行计算技术、云的感念以及应用系统。 目的是将客户数据和计算 请求部署在大量集中或并行计算平台设备上，利用高效的并行和分布式计算技术 以及合理的管理， 支持应用的快速部署和任务调度， 提供稳定、 快捷的满足用户 的各种应用。
我国电网发展已进入跨大区电网互联、推进电力资源在更大范围优化配置的 新阶段， 同时电网的安全性和脆弱性问题也越来越突出。过去的整个海南电网停 电； 大雪引起的冰灾； 近段时间以来新疆遭遇灾害袭击等灾害事件对电网安全造 成严重影响。 建立高效、快捷的在线预警分析系统尤为重要。 目前在线预警预警 分析系统效率低、硬件设备资源浪费严重，大规模的数据很难做到实时仿真分析。 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云仿真平台的在线预警 分析系统， 充分利用云仿真平台资源， 提高在线预警分析效率， 为电网预警提供 坚持的平台基础和目标分析。
为了实现上述发明目的， 本发明采取如下技术方案：
提供一种基于云仿真平台的在线预警分析系统， 所述系统包括云仿真平台、 报表服务器、 磁盘阵列、 数据库服务器、 应用服务器和人机界面展示模块； 所述 云仿真平台将动态数据分发到并行计算平台中进行电网在线预警分析计算，摘要 结果和历史结果分别存储到报表服务器和磁盘阵列中，计算结果存储到所述数据 库服务器中， 且用户通过应用服务器将计算结果展示到人机界面展示模块上。
所述摘要结果以报表形式存储到报表服务器中。
磁盘阵列通过网络与主机相连， 提供在线扩容、动态修改阵列级别、 自动数 据恢复和超高速缓冲， 实现动态数据存储的完整性和可靠性。
云仿真平台包括云管理平台、 监控服务器、 web服务器和并行计算平台； 所 述云管理平台负责权限的管理， 当用户分配指定权限后， 将动态数据下通过监控 服务器进入云管理平台中， 监控服务器记录每个动态数据包流向信息， 由 web 服务器通过路由器将动态数据转发到并行计算平台的计算集群中进行计算，计算 结果保存至数据库服务器， 且返回到人机界面展示模块进行展示。
所述云管理平台对不同地域的并行计算平台权限进行设置，使得空闲时的并 行计算平台充分利用， 快速的完成动态数据的在线预警分析。
所述并行计算平台包括调度服务器和计算集群；所述云仿真平台通过互联网 将用户申请的动态数据分发到所述计算集群中进行电网在线预警分析计算，包括 暂态稳定分析计算、 电压稳定分析计算、 小干扰分析计算、 N-1静态安全分析计 算、 短路电流分析计算和稳定裕度分析计算， 且提供暂态稳定辅助决策、 电压稳 定辅助决策、小干扰辅助决策、 N-1静态安全分析辅助决策和短路电流辅助决策； 稳定裕度分析计算给出每个断面的极限传输功率， 为在线调度提供指导性意见。
所述人机界面展示模块通过人机界面可视化展示，通过实时查询和搜索实时 库进行各种预警分析计算结果统计显示， 实现强制触发、 进度监控、 曲线查看、 运行日志情况展示、计算结果展示、稳定裕度断面极限展示和辅助决策信息展示。
与现有技术相比， 本发明的有益效果在于：
1. 本发明提供的系统将空闲的集群资源进行管理，支持多个用户同时提交， 并且将空闲的并行计算平台的集群在云仿真平台中进行集中管理，充分利用了资 源， 提高了计算效率。
2. 本系统主要为电网运行方式、 调度部门服务。 可快速的实现在线预警分 析， 利用云仿真平台的高效的仿真计算为调度实时提供当前运行的状况和决策， 有效解除大电网的安全隐患， 为方式可以提供离线预警评估分析。
3. 本发明应用在各个省电网公司对大电网存在的安全隐患进行预警和分 析， 云仿真平台将不同地域的并行计算平台互通， 通过云的管理进行并行计算平 台有效控制， 提高整个电网分析效率， 节约资源。
附图说明
图 1 是基于云仿真平台的在线预警分析系统结构示意图；
图 2 是本发明实施例中动态数据在线预警分析及展示示意图。 具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图 1， 本发明提供一种基于云仿真平台的在线预警分析系统， 包括云仿真 平台、报表服务器、磁盘阵列、数据库服务器、应用服务器和人机界面展示模块; 所述云仿真平台将动态数据分发到并行计算平台中进行电网在线预警分析计算， 摘要结果和历史结果分别存储到报表服务器和磁盘阵列中，计算结果存储到所述 数据库服务器中， 且用户通过应用服务器将计算结果展示到人机界面展示模块 上。摘要结果以报表形式存储到报表服务器中。将空闲的集群资源进行管理， 支 持多个用户同时提交，并且将空闲的并行计算平台的集群在云仿真平台中进行集 中管理， 充分利用了资源， 提高了计算效率。
磁盘阵列通过网络与主机相连， 提供在线扩容、动态修改阵列级别、 自动数 据恢复和超高速缓冲， 实现动态数据存储的完整性和可靠性。
云仿真平台包括云管理平台、 监控服务器、 web服务器和并行计算平台； 所 述云管理平台负责权限的管理， 当用户分配指定权限后， 将动态数据下通过监控 服务器进入云管理平台中， 监控服务器记录每个动态数据包流向信息， 由 web 服务器通过路由器将动态数据转发到并行计算平台的计算集群中进行计算，计算 结果保存至数据库服务器， 且返回到人机界面展示模块进行展示。为调度中心提 供实时的电网运行情况和决策方案。
所述云管理平台对不同地域的并行计算平台权限进行设置，使得空闲时的并 行计算平台充分利用， 快速的完成动态数据的在线预警分析。
如图 2， 并行计算平台包括调度服务器和计算集群； 所述云仿真平台通过互 联网将用户申请的动态数据分发到所述计算集群中进行电网在线预警分析计算， 包括暂态稳定分析计算、 电压稳定分析计算、 小干扰分析计算、 N-1静态安全分 析计算、 短路电流分析计算和稳定裕度分析计算， 且提供暂态稳定辅助决策、 电 压稳定辅助决策、 小干扰辅助决策、 N-1静态安全分析辅助决策和短路电流辅助
决策； 稳定裕度分析计算给出每个断面的极限传输功率， 为在线调度提供指导性 意见。
所述人机界面展示模块通过人机界面可视化展示，通过实时查询和搜索实时 库进行各种预警分析计算结果统计显示， 实现强制触发、 进度监控、 曲线查看、 运行日志情况展示、计算结果展示、稳定裕度断面极限展示和辅助决策信息展示。 计算设置界面进行计算参数调整， 实时反映出整个电网预警分析的真实运行情 况。
动态数据整合平台是预警分析的动态数据的来源。通过周期或人工触发获得 状态估计的数据， 实现在线数据整合和数据交换， 把各级电网的离线数据和在线 数据资源结合在一起，将电网在线运行数据引入到传统的离线分析计算当中，一 方面为预警系统共提供数据来源； 另一方面， 也使得电网的高级计算分析更加符 合实际运行情况。
最后应当说明的是： 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限 制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明， 所属领域的普通技术人员 应当理解： 依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换， 而未脱离 本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范 围当中。
Claims
1. 一种基于云仿真平台的在线预警分析系统， 其特征在于： 所述系统包括 云仿真平台、 报表服务器、 磁盘阵列、 数据库服务器、 应用服务器和人机界面展 示模块；所述云仿真平台将动态数据分发到并行计算平台中进行电网在线预警分 析计算，摘要结果和历史结果分别存储到报表服务器和磁盘阵列中， 计算结果存 储到所述数据库服务器中，且用户通过应用服务器将计算结果展示到人机界面展 示模块上。
2. 根据权利要求 1所述的基于云仿真平台的在线预警分析系统， 其特征在 于： 所述摘要结果以报表形式存储到报表服务器中。
3. 根据权利要求 1所述的基于云仿真平台的在线预警分析系统， 其特征在 于： 磁盘阵列通过网络与主机相连， 提供在线扩容、 动态修改阵列级别、 自动数 据恢复和超高速缓冲， 实现动态数据存储的完整性和可靠性。
4. 根据权利要求 1所述的基于云仿真平台的在线预警分析系统， 其特征在 于：所述云仿真平台包括云管理平台、监控服务器、 web服务器和并行计算平台； 所述云管理平台负责权限的管理， 当用户分配指定权限后， 将动态数据下通过监 控服务器进入云管理平台中， 监控服务器记录每个动态数据包流向信息， 由 web 服务器通过路由器将动态数据转发到并行计算平台的计算集群中进行计算，计算 结果保存至数据库服务器， 且返回到人机界面展示模块进行展示。
5. 根据权利要求 4所述的基于云仿真平台的在线预警分析系统， 其特征在 于： 所述云管理平台对不同地域的并行计算平台权限进行设置， 使得空闲时的并 行计算平台充分利用， 快速的完成动态数据的在线预警分析。
6. 根据权利要求 4所述的基于云仿真平台的在线预警分析系统， 其特征在 于： 所述并行计算平台包括调度服务器和计算集群； 所述云仿真平台通过互联网 将用户申请的动态数据分发到所述计算集群中进行电网在线预警分析计算，包括 暂态稳定分析计算、 电压稳定分析计算、 小干扰分析计算、 N-1静态安全分析计 算、 短路电流分析计算和稳定裕度分析计算， 且提供暂态稳定辅助决策、 电压稳 定辅助决策、小干扰辅助决策、 N-1静态安全分析辅助决策和短路电流辅助决策； 稳定裕度分析计算给出每个断面的极限传输功率， 为在线调度提供指导性意见。
7. 根据权利要求 1所述的基于云仿真平台的在线预警分析系统， 其特征在
于： 所述人机界面展示模块通过人机界面可视化展示， 通过实时查询和搜索实时 库进行各种预警分析计算结果统计显示， 实现强制触发、 进度监控、 曲线查看、 运行日志情况展示、计算结果展示、稳定裕度断面极限展示和辅助决策信息展示。
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