分布式能量管理系统集成平台研究与实现

摘要

基于多控制中心的分布式能量管理系统(DEMS)可以解决电网互联与电网管理体制分层分区之间的矛盾。随着电力系统应用的分布式算法和分布式能量管理系统管理机制研究逐步走向成熟，分布式能量管理系统最终会形成一种空间分布、时间和应用并行的庞大计算平台，能够满足未来电网结构互联计算的需求。
　　本文基于以往研究者对电力系统分布式算法和分布式能量管理系统管理机制研究成果，设计和开发了针对分布式能量管理系统的集成平台。考虑到电力系统对网络通信安全性要求，还开发了供集成平台和集成平台下应用使用的分布式框架。直观来讲，本文探讨了未来分布式能量管理系统结构设计和技术应用，前瞻地设计出一套简化版的分布式能量管理系统运行平台，从网络模型求解到图形显示再到响应调度操作等功能俱全。平台中设计了管理父进程和计算子进程的工作模式，管理进程基于时间、空间、应用三维坐标标注方式管理和控制计算过程，提高了平台的可靠性;将分布式应用的计算进程设计为热插拔模式，方便了平台的维护;采用新的技术路线在图形界面中集成基于SVG的电气接线图和丰富图形显示效果，增加了图形界面的易用性;重新设计了针对DEMS的实时库结构，完善了并行计算过程中计算数据的分层和隔离;还自主开发了适用于电力应用的分布式框架，使得平台安全性得到了保障并降低了应用开发难度。
　　设计的集成平台能满足多系统、多用户和多应用并发计算的要求，对探索未来DEMS系统结构做了有益尝试。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 概述

1．2 课题研究的目的和意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 分布式算法研究现状

1．3．2 分布式计算系统管理机制研究现状

1．3．3 图形技术在电力系统中的应用

1．3．4 分布式通信在电力系统中的应用

1．4 本文主要工作

第2章 分布式能量管理系统集成平台总体设计

2．1 集成平台设计目标

2．2 分布式并行计算平台设计

2．2．1 空间分布

2．2．2 时间并行

2．2．3 应用并行

2．3 图形界面设计

2．3．1 计算结果可视化

2．3．2 图形动态交互

2．4 分布式编程框架设计

2．4．1 分布式编程框架体系结构

2．4．2 分布式编程框架调用模式

2．4．3 分布式编程框架事件服务

2．5 本章小结

第3章 分布式能量管理系统集成平台研究与实现

3．1 集成平台概览

3．1．1 集成平台部署

3．1．2 集成平台运行

3．2 分布式并行计算管理平台

3．2．1 应用子进程

3．2．2 管理平台父进程

3．2．3 数据分层与隔离

3．3 图形界面

3．3．1 SVG图形导出和预处理

3．3．2 SVG图形显示

3．3．3 SVG图形交互

3．4 分布式编程框架

3．4．1 高性能通信器

3．4．2 数据结构序列化和反序列化

3．4．3 接口定义语言

3．4．4 接口定义语言编译器

3．5 本章小结

第4章 系统测试

4．1 分布式编程框架测试

4．1．1 序列化和反序列化测试

4．1．2 不同网络环境性能测试

4．2 集成平台测试

4．2．1 图形界面运行效果

4．2．2 集成平台性能测试

4．3 系统成果

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 本文主要研究成果

5．2 对未来工作的展望

参考文献

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢