面向电力分布式潮流的网格计算模型

3.0 闻远设计 2025-03-21 91 4 15.77KB 3 页 5光币

面向电力分布式潮流的网格计算模型
　 　 一、概述
　 　 随着电力行业的快速发展，电网数据广域分布愈加明显，越来越需要对整个电网进行实时
的监控和系统一体化仿真，其中最为突出的一点表现在：对大规模计算的需求增加。在诸多电
气计算中，潮流计算作为最基础也最重要的一种，对电网的运行、规划以及性能分析各方面均
起着至关重要的作用，这就要有一个具备超强数据处理能力和信息整合能力的平台来给予支撑
[1-3]。
　 　 在Internet 基础上发展起来的网格计算自提出以来，历经数载，在全球范围内持续受到关
注。从高端科研团队到著名企业机构，都纷纷投入大量的人力、物力和财力进行网格的开发研
究。目前，网格的多项技术标准都已经趋于成熟，在各个领域上基于网格的应用也不断涌现。
网格借助宽带网络和中间件技术的支持，将庞大的网络资源充分为系统中的所有节点用户提供
完善的协同策略，网格两个最本质的特征便是：资源共享和高性能计算[4]。我们知道，网格的
概念最初就是从电力上引申定义的，它本身是一个分步式和并行计算的平台，抽象地看，又是
一个集成的和协同的环境。
　 　 结合网格技术强大的系统性能和广阔的发展前景，把其应用到潮流分布式并行计算中势必
成为未来电力系统仿真的一个趋势[5-6]。网格平台下的并行计算与传统的并行计算方式下比有
着明显的优势，主要是在屏蔽了处理机、操作系统等的异构性，克服了资源调用和信息转移的
动态性，集成丰富的计算资源和存储资源，来协同完成一项并行计算，不仅大大缩短了计算时
间，更使计算系统的扩展性和可靠性都有显著提高。
　 　 二、分布式潮流计算模型
　 　 1.分布式潮流计算需求分析
　 　 关于潮流计算，概括的讲，是对正在设计或运行中的电网系统方案进行一系列计算，得到
节点电压或电能损耗等参量，进而对整个系统进行分析和优化。这其中牵涉到大量数据的处
理，计算策略的选取将直接关系到完成的速度和准确度。在实际计算中，常涉及到两个概念，
即分布式潮流计算和并行潮流计算。两者在内涵上是有所区别的，主要体现在：分布式潮流计
算是一个广域计算概念，它强调的是将地理 “ ”上广域分布的各区域电力调度中心整合 起来，计
算一体化潮流；而并行潮流计算是一个局域概念，强调的是利用本地计算资源，将传统上串行
的计算任务划分下去，同时并行计算，最大限度地提高整体的运算效率[7]。本文论述的侧重点
放在后者，研究利用网格环境来搭建潮流计算的计算模型，并实现整个系统的运行和结果分
析。
　 　 本文研究开展的基础之一是潮流迭代程序已设计完成，准确生成一系列数据文件，这些数
据就是在整个并行计算过程中不断通过计算被动态修改，并在网格中各子系统以及协调层之间
反复传输的，潮流计算中文件交互流程如图 1所示。
　 　 1.1 子系统
　 　 1.2 协调层
　 　 就这样，整个并行计算系统不断从各子系统读取 bnd_vap_out_%d.txt 文件，获取子系统潮
流计算的结果，经协调层分析后重新分配子任务输出bnd_combp_in_%d.txt 文件到相应子系
统，直到全网收敛。
　 　 2.电力计算网格中间件模块组成和功能流程
　 　 在明确了潮流计算程序的基本数据文件以及它们在网格并行环境中的执行状况之后，开始
设计网格平台，其功能的实现可用下结构图概括地表示：
　 　 图2　程序模块结构图

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摘要：

面向电力分布式潮流的网格计算模型　　一、概述　　随着电力行业的快速发展，电网数据广域分布愈加明显，越来越需要对整个电网进行实时的监控和系统一体化仿真，其中最为突出的一点表现在：对大规模计算的需求增加。在诸多电气计算中，潮流计算作为最基础也最重要的一种，对电网的运行、规划以及性能分析各方面均起着至关重要的作用，这就要有一个具备超强数据处理能力和信息整合能力的平台来给予支撑[1-3]。　　在Internet基础上发展起来的网格计算自提出以来，历经数载，在全球范围内持续受到关注。从高端科研团队到著名企业机构，都纷纷投入大量的人力、物力和财力进行网格的开发研究。目前，网格的多项技术标准都已经趋于成熟，...

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