本发明专利技术公开了一种互联电网并行计算系统，包括：数据网关、调度服务器、数据服务器、计算节点群、人机接口服务器、任务配置服务器和切换计算装置。本发明专利技术的一种互联电网并行计算系统，将计算程序分布并行化，即通过采用局域网或广域网中分散的计算节点来实现海量数据分布处理或大批量的计算任务并行执行,从而在系统层面解决了电力系统中原有的离线单机串行计算模式的瓶颈问题，同时通过切换计算装置，输出了切换信息和分割矩阵的求取方法。输出了切换信息和分割矩阵的求取方法。输出了切换信息和分割矩阵的求取方法。
【技术实现步骤摘要】
一种互联电网并行计算系统
[0001]本专利技术涉及电网并行计算领域，具体涉及一种互联电网并行计算系统。
技术介绍
[0002]随着电力系统自动化水平的不断提高，网络规模越来越大，尤其是特高压的顺利投运，网络结构将变得异常复杂,传统的单机版本的程序进行串行计算的模式和集中数据处理方式必然会遇到硬件计算能力的瓶颈。于是，电力系统计算分析领域出现这样的情形：一次需要计算的任务非常多，程序单机操作、批量提交、单个执行，造成“人等机器”,效率非常低下。
[0003]网络分布式并行计算成为近年来国内外大规模高性能计算应用的重要方向，即开发基于网络技术的多机并行计算环境，建立分布式系统，从而将地理上分布的、异构的多种计算资源通过高速网络连接起来，共同完成计算问题。所以分布式并行计算应用模式成为电力计算的必然趋势和方向。
技术实现思路
[0004]为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，本专利技术一种互联电网并行计算系统，包括：数据网关、调度服务器、数据服务器、计算节点群、人机接口服务器、任务配置服务器和切换计算装置；其中。
[0005]所述数据网关负责EMS能量管理系统和调度服务器之间的数据下发和上传。
[0006]所述调度服务器负责数据通信转发和任务调度。
[0007]所述数据服务器负责数据文件存储和计算结果处理并转存到数据库。
[0008]所述计算节点群运行计算客户端软件的计算机，属于机群的一部分。计算节点从调度服务器接收计算输入数据或计算指令并开始计算，计算完毕后向调度服务器返回计算结果。计算节点上可包括多个计算进程或线程。多台计算节点通过高速网络互联形成一个计算节点群。
[0009]所述人机接口服务器对整体系统应用进行配置、管理、监视、调整和计算任务提交的人机图形界面程序。
[0010]所述任务配置服务器，用于任务分解管理和任务分配管理。
[0011]所述切换计算装置，用于执行以下步骤。
[0012]S101：依次取一条馈线进行处理，如果所有的馈线均处理完毕，则退出。
[0013]S102：初始化负荷最小路表和设备最小路表，同时生成备用最小路表。
[0014]S103：将所有的设备设为“未处理”。
[0015]S104：从负荷最小路表中取出一个负荷点。如果所述负荷点的备用最小路条数为零,说明负荷点没有转供路径，将负荷最小路路径上的所有设备设为“已处理”；否则，进入下一步。
[0016]S105：选取一条备用最小路。
[0017]S106：判断备用最小路是否能转供，如果能转供，求取备用最小路和负荷最小路的交点p,将p设为分叉点，得到一条最优备用最小路，即能转供的备用最小路，否则转S105。
[0018]S107：循环设备最小路上的设备，将设备最小路路径上的所有设备设为“已处理”，则取一个设备，如果设备在分叉点p之后(负荷最小路和备用最小路的公用支路上)，则取下一个设备；如果设备在分叉点p之前，则判断设备之后是否有隔离开关，如果没有隔离开关，取下一个设备；如果有隔离开关，将标志位加上“设备可转供”，然后取下一个设备；依次将设备最小路上的设备处理完毕。
[0019]S108.处理负荷最小路上的设备。如果设备不是“已处理”，则取出设备的设备最小路，如果所述设备的设备最小路上的第一个开关不在负荷最小路上，说明可以进行切换，将所述设备的标志位加上“设备可切换”。
[0020]S109.根据设备的标志位，输出全部设备的转供和切换信息。
[0021]优选地，所述数据下发指从EMS系统接收潮流数据,并将潮流数据转换成一个格式文件，同时将该格式文件播发给调度服务器。数据上传指从调度服务器接收格式文件,并将格式文件发送给EMS系统。
[0022]优选地，所述调度服务器转发的通信数据包括控制指令、配置文件、格式潮流文件、计算结果文件等。通信数据源包括人机维护工作站、数据网关服务器和机群计算节点。通信数据目的地包括数据服务器、数据网关和计算节点群。
[0023]优选地，所述数据服务器接收数据网关发送过来的潮流文件和调度服务器转发的计算结果文件数据，然后将上述文件数据按照规定的目录和文件名格式存储到本地。保存监控台的日志文件，响应监控台的日志查询。
[0024]优选地，所述任务分解管理，包括。
[0025](1)任务分解，把一个计算任务分解成多个子任务，这些子任务可以同时进行计算，可以将多个子任务调度到群节点CPU上进行计算，形成并发执行。具体地，计算任务分解后的子任务包括暂稳计算、电压计算和小干扰计算，这些子任务之间独立运行，互不干扰。
[0026](2)数据分解，按照数据分解的方式将不同的数据对象提交给同一类型的计算可执行程序。同时按照故障方式区分不同的计算输入数据对象。
[0027](3)数据流分解，在计算过程中，根据暂稳作业的计算结果形成下一批任务的计算,一个任务的输入是前一个任务的输出。如果稳定，则进行暂稳裕度分析作业计算阶段；如果不稳定，则进入调度辅助决策作业计算阶段。
[0028]优选地，所述任务分配管理，根据预分配和动态分配进行调度，包括。
[0029]1)预分配,在每个并行计算周期内，已知计算的类型、计算任务的数量、计算的输入文件和计算节点的类型和数量,则在任务计算前，预先将任务分配方案写入到配置表文件中，并将配置表文件和计算输入文件提前分发到每个计算节点上，然后在每个周期内计算节点根据调度服务器转发来的潮流数据触发启动计算。
[0030]2)动态分配，将问题分解成众多的并行子问题，其中每个子问题都可以单独处理。当每个子问题都处理完毕的时候,将全部子问题的结果聚合分析并形成新增的计算任务，调度服务器按照调度策略和算法动态将新增计算任务分发给机群计算节点进行计算。
[0031]优选地，所述切换计算装置，还用于。
[0032]S110.根据配电网各个负荷点的备用最小路求取分割矩阵。
[0033]所述根据配电网各个负荷点的备用最小路求取分割矩阵，包括。
[0034]S1101.根据备用最小路生成最小路矩阵。
[0035]S1102.根据最小路矩阵求取多阶分割矩阵。
[0036]优选地，备用最小路在多条的情况下，形成最小路矩阵计算分割矩阵，其中，所述最小路矩阵的列序号为配电网的支路序号，列数为配电网的支路数，最小路矩阵行数为负荷最小路个数，矩阵元素1表示该列序号的支路在此负荷最小路中，矩阵元素0表示该列序号的支路不在此负荷最小路中。
[0037]优选地，所述根据最小路矩阵求取多阶分割矩阵，包括求取一阶分割矩阵、二阶分割矩阵及三阶分割矩阵。
[0038]优选地，对于不同阶数的分割矩阵，即对于一阶分割矩阵、二阶分割矩阵和三阶分割矩阵，所述分割矩阵的列数为最小路矩阵的列数，分割矩阵的行数为分割列集合中分割列的个数。所述映射为按照所述分割列集合中分割列的顺序，采用一个分割列对应分割矩阵一行的方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种互联电网并行计算系统，其特征在于，包括：数据网关、调度服务器、数据服务器、计算节点群、人机接口服务器、任务配置服务器和切换计算装置；其中，所述数据网关负责EMS能量管理系统和调度服务器之间的数据下发和上传；所述调度服务器负责数据通信转发和任务调度；所述数据服务器负责数据文件存储和计算结果处理并转存到数据库；所述计算节点群运行计算客户端软件的计算机，属于机群的一部分；计算节点从调度服务器接收计算输入数据或计算指令并开始计算，计算完毕后向调度服务器返回计算结果；计算节点上可包括多个计算进程或线程；多台计算节点通过高速网络互联形成一个计算节点群；所述人机接口服务器对整体系统应用进行配置、管理、监视、调整和计算任务提交的人机图形界面程序；所述任务配置服务器，用于任务分解管理和任务分配管理，所述切换计算装置，用于执行以下步骤；S101：依次取一条馈线进行处理，如果所有的馈线均处理完毕，则退出；S102：初始化负荷最小路表和设备最小路表，同时生成备用最小路表；S103：将所有的设备设为“未处理”；S104：从负荷最小路表中取出一个负荷点；如果所述负荷点的备用最小路条数为零,说明负荷点没有转供路径，将负荷最小路路径上的所有设备设为“已处理”；否则，进入下一步；S105：选取一条备用最小路；S106：判断备用最小路是否能转供，如果能转供，求取备用最小路和负荷最小路的交点p,将p设为分叉点，得到一条最优备用最小路，即能转供的备用最小路，否则转S105；S107：循环设备最小路上的设备，将设备最小路路径上的所有设备设为“已处理”，则取一个设备，如果设备在分叉点p之后(负荷最小路和备用最小路的公用支路上)，则取下一个设备；如果设备在分叉点p之前，则判断设备之后是否有隔离开关，如果没有隔离开关，取下一个设备；如果有隔离开关，将标志位加上“设备可转供”，然后取下一个设备；依次将设备最小路上的设备处理完毕；S108.处理负荷最小路上的设备；如果设备不是“已处理”，则取出设备的设备最小路，如果所述设备的设备最小路上的第一个开关不在负荷最小路上，说明可以进行切换，将所述设备的标志位加上“设备可切换”；S109.根据设备的标志位，输出全部设备的转供和切换信息。2.根据权利1所述的系统，其特征在于，所述数据下发指从EMS系统接收潮流数据,并将潮流数据转换成一个格式文件，同时将该格式文件播发给调度服务器；数据上传指从调度服务器接收格式文件,并将格式文件发送给EMS系统。3.根据权利1所述的系统，其特征在于，所述调度服务器转发的通信数据包括控制指令、配置文件、格式潮流文件、计算结果文件等；通信数据源包括人机维护工作站、数据网关服务器和机群计算节点；通信数据目的地包括数据服务器、数据网关和计算节点群。4.根据权利1所述的系统，其特征在于，所述数据服务器接收数据网关发送过来的潮流文件和调度服务器转...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨银平，
申请(专利权)人：杨银平，
类型：发明
国别省市：
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