本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)仿真技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建方法和裝置。

背景技術(shù)：

目前調(diào)控一體化自動化系統(tǒng)得到普遍應(yīng)用，也越來越重視仿真培訓(xùn)，傳統(tǒng)的培訓(xùn)仿真系統(tǒng)雖然在內(nèi)部的培訓(xùn)演習(xí)、聯(lián)合反事故演習(xí)中發(fā)揮了重要作用，但在完整性、真實性、實時場景性、交互性、可擴展性、智能化等方面仍難以滿足調(diào)控一體新模式下生產(chǎn)運行人員的培訓(xùn)業(yè)務(wù)需求，同時仿真場景在規(guī)模上也呈現(xiàn)于巨大差異，具體表現(xiàn)為國分省、省地縣、一省多地互聯(lián)、獨立電力公司、變電站等不同規(guī)模，導(dǎo)致對物理資源的利用率嚴重不高。

現(xiàn)有多級調(diào)控一體化仿真系統(tǒng)中的信息整合度不足，需要有針對性地搭建與仿真業(yè)務(wù)保持高度一致的全范圍、全過程、全場景的多級調(diào)控聯(lián)合培訓(xùn)仿真系統(tǒng)。如何基于虛擬化技術(shù)，解決不同場景下的資源利用率問題，實現(xiàn)對現(xiàn)有資源的最大利用，實現(xiàn)符合新型調(diào)控一體化運行模式下的業(yè)務(wù)流程培訓(xùn)是研究難點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建方法和裝置，采用了虛擬資源彈性擴展技術(shù)，解決了傳統(tǒng)的仿真物理資源與演習(xí)規(guī)模無法互相適應(yīng)的缺點，實現(xiàn)了資源的高度利用和業(yè)務(wù)流程的彈性控制。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建方法，所述方法包括：

根據(jù)仿真演習(xí)腳本匹配仿真模板，并根據(jù)仿真模板創(chuàng)建仿真模型，實現(xiàn)對仿真場景的申請和部署；

對經(jīng)過部署的仿真場景進行管理，包括運行場景管理、用戶管理和仿真信息管理；

對經(jīng)過管理的仿真場景進行調(diào)度。

所述根據(jù)仿真演習(xí)腳本匹配仿真模板，并根據(jù)仿真模板匹配仿真模型，實現(xiàn)對仿真場景的申請和部署包括：

讀入仿真演習(xí)腳本，包括廠站數(shù)量、母線數(shù)量、線路數(shù)量和保護信號數(shù)量；

根據(jù)仿真演習(xí)腳本中的仿真規(guī)模，從仿真樣本庫中選擇對應(yīng)的仿真模板進行匹配；

創(chuàng)建虛擬機場景，通過申請內(nèi)存、cpu、硬盤和網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)，調(diào)用虛擬化管理模塊，通過鏡像拷貝方式創(chuàng)建仿真模型，其中仿真模型包括虛擬機的硬件資源、操作系統(tǒng)和仿真服務(wù)模塊；

調(diào)用仿真服務(wù)模塊，創(chuàng)建仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

根據(jù)仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并調(diào)用潮流計算服務(wù)，生成教案文件，并將教案文件存儲到云中心。

所述仿真服務(wù)模塊包括模型服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)服務(wù)模塊和圖形服務(wù)模塊。

所述教案文件包括發(fā)電的有功無功、負荷的有功無功、開關(guān)狀態(tài)、刀閘狀態(tài)和聯(lián)絡(luò)線功率。

所述運行場景管理包括：

根據(jù)實際運行的資源利用率，修改內(nèi)存、cpu、硬盤和網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)，進行硬件資源的重新部署和優(yōu)化調(diào)整。

所述仿真信息管理包括：

將虛擬機發(fā)生的操作信息、越限信息、系統(tǒng)告警和監(jiān)控事項傳送到云中心。

所述對經(jīng)過管理的仿真場景進行調(diào)度包括：

根據(jù)業(yè)務(wù)需要將仿真場景的初始狀態(tài)和虛擬機的運行場景保存至數(shù)據(jù)庫，完成仿真場景的存儲；

根據(jù)存儲的仿真場景，并利用云中心的負載均衡對硬件資源進行優(yōu)化配置；

根據(jù)優(yōu)化配置后的硬件資源和仿真規(guī)模創(chuàng)建適配的仿真場景。

所述對經(jīng)過管理的仿真場景進行調(diào)度之后包括：

對經(jīng)過管理和調(diào)度的仿真場景進行回收，包括對計算資源和存儲資源的回收。

本發(fā)明還提供一種基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建裝置，所述裝置包括：

申請和部署模塊，用于根據(jù)仿真演習(xí)腳本匹配仿真模板，并根據(jù)仿真模板創(chuàng)建仿真模型，實現(xiàn)對仿真場景的申請和部署；

管理模塊，用于對經(jīng)過部署的仿真場景進行管理，包括運行場景管理、用戶管理和仿真信息管理；以及

調(diào)度模塊，用于對經(jīng)過管理的仿真場景進行調(diào)度。

所述申請和部署模塊具體用于：

讀入仿真演習(xí)腳本，包括廠站數(shù)量、母線數(shù)量、線路數(shù)量和保護信號數(shù)量；

根據(jù)仿真演習(xí)腳本中的仿真規(guī)模，從仿真樣本庫中選擇對應(yīng)的仿真模板進行匹配；

創(chuàng)建虛擬機場景，通過申請內(nèi)存、cpu、硬盤和網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)，調(diào)用虛擬化管理模塊，通過鏡像拷貝方式創(chuàng)建仿真模型，其中仿真模型包括虛擬機的硬件資源、操作系統(tǒng)和仿真服務(wù)模塊；

調(diào)用仿真服務(wù)模塊，創(chuàng)建仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；根據(jù)仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并調(diào)用潮流計算服務(wù)，生成教案文件，并將教案文件存儲到云中心。

所述仿真服務(wù)模塊包括模型服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)服務(wù)模塊和圖形服務(wù)模塊。

所述教案文件包括發(fā)電的有功無功、負荷的有功無功、開關(guān)狀態(tài)、刀閘狀態(tài)和聯(lián)絡(luò)線功率。

所述管理模塊具體用于：

根據(jù)實際運行的資源利用率，修改內(nèi)存、cpu、硬盤和網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)，進行硬件資源的重新部署和優(yōu)化調(diào)整。

所述管理模塊具體用于：

將虛擬機發(fā)生的操作信息、越限信息、系統(tǒng)告警和監(jiān)控事項傳送到云中心。

所述調(diào)度模塊具體用于：

根據(jù)業(yè)務(wù)需要將仿真場景的初始狀態(tài)和虛擬機的運行場景保存至數(shù)據(jù)庫，完成仿真場景的存儲；

根據(jù)存儲的仿真場景，并利用云中心的負載均衡對硬件資源進行優(yōu)化配置；

根據(jù)優(yōu)化配置后的硬件資源和仿真規(guī)模創(chuàng)建適配的仿真場景。

所述裝置還包括回收模塊，用于對經(jīng)過管理和調(diào)度的仿真場景進行回收，包括對計算資源和存儲資源的回收。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建方法，先根據(jù)仿真演習(xí)腳本匹配仿真模板，并根據(jù)仿真模板創(chuàng)建仿真模型，實現(xiàn)對仿真場景的申請和部署；然后對經(jīng)過部署的仿真場景進行管理，包括運行場景管理、用戶管理和仿真信息管理；最后對經(jīng)過管理的仿真場景進行調(diào)度，整個過程簡單可靠，易于執(zhí)行；

本發(fā)明充分考慮了在電網(wǎng)各種狀態(tài)情況下的仿真分析協(xié)調(diào)控制策略，采用了虛擬資源彈性擴展技術(shù)，能解決電網(wǎng)潮流仿真運行過程中潮流數(shù)據(jù)的交互控制難題，同時解決了相對傳統(tǒng)電網(wǎng)潮流數(shù)據(jù)分析軟件交互缺乏及連鎖反應(yīng)不足的問題，實現(xiàn)了資源的高度利用和業(yè)務(wù)流程的彈性控制。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建方法流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

針對電力系統(tǒng)仿真反事故演習(xí)中演習(xí)規(guī)模受限于服務(wù)器的計算資源和存儲資源等問題，充分利用云計算的虛擬化技術(shù)，實現(xiàn)演習(xí)規(guī)模的按需配置，通過分布式技術(shù)實現(xiàn)大規(guī)模節(jié)點接入的服務(wù)與數(shù)據(jù)的運行高可靠性，集群資源統(tǒng)一調(diào)度達到物理資源高度調(diào)用，通過“動靜結(jié)合，按需創(chuàng)建”的方法，實現(xiàn)仿真環(huán)境的按需彈性部署。通過云端統(tǒng)一的仿真場景管理，能大大降低維護成本，提高運維響應(yīng)速度，盡可能降低維護工作量，實現(xiàn)資源利用率和能效比的提升。

本發(fā)明提供一種基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建方法，該方法的特點是用戶可以指定歷史斷面中的某一特定潮流斷面作為初始斷面，在外加仿真事件的情況下針對調(diào)控一體化仿真不同的演習(xí)規(guī)模進行動態(tài)環(huán)境彈性搭建，最終實現(xiàn)對電網(wǎng)的分析，完成聯(lián)合反事故演習(xí)和技能培訓(xùn)。

如圖1所示，基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建方法具體包括以下步驟：

s101：根據(jù)仿真演習(xí)腳本匹配仿真模板，并根據(jù)仿真模板創(chuàng)建仿真模型，實現(xiàn)對仿真場景的申請和部署；

s102：對s101中經(jīng)過部署的仿真場景進行管理，包括運行場景管理、用戶管理和仿真信息管理；

s103：對s102中經(jīng)過管理的仿真場景進行調(diào)度。

上述s101中，根據(jù)仿真演習(xí)腳本匹配仿真模板，并根據(jù)仿真模板匹配仿真模型，實現(xiàn)對仿真場景的申請和部署具體過程如下：

1)讀入仿真演習(xí)腳本，包括廠站數(shù)量、母線數(shù)量、線路數(shù)量和保護信號數(shù)量；

2)根據(jù)仿真演習(xí)腳本中的仿真規(guī)模，從仿真樣本庫中選擇對應(yīng)的仿真模板進行匹配；

3)創(chuàng)建虛擬機場景，通過申請內(nèi)存、cpu、硬盤和網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)，調(diào)用虛擬化管理模塊，通過鏡像拷貝方式創(chuàng)建仿真模型，其中仿真模型包括虛擬機的硬件資源、操作系統(tǒng)和仿真服務(wù)模塊；仿真模板的類型包括超大、大、較大、中、小五個類型；

4)調(diào)用仿真服務(wù)模塊，創(chuàng)建仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；其中的仿真服務(wù)模塊包括模型服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)服務(wù)模塊和圖形服務(wù)模塊；

5)根據(jù)仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并調(diào)用潮流計算服務(wù)，生成教案文件，并將教案文件存儲到云中心；其中的教案文件包括發(fā)電的有功無功、負荷的有功無功、開關(guān)狀態(tài)、刀閘狀態(tài)和聯(lián)絡(luò)線功率。

s102中的運行場景管理是指根據(jù)實際運行的資源利用率，修改內(nèi)存、cpu、硬盤和網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)，進行硬件資源的重新部署和優(yōu)化調(diào)整。

s102中的仿真信息管理是指將虛擬機發(fā)生的操作信息、越限信息、系統(tǒng)告警和監(jiān)控事項傳送到云中心。

s103中，對經(jīng)過管理的仿真場景進行調(diào)度具體過程如下：

1)根據(jù)業(yè)務(wù)需要將仿真場景的初始狀態(tài)和虛擬機的運行場景保存至數(shù)據(jù)庫，完成仿真場景的存儲；

2)根據(jù)存儲的仿真場景，并利用云中心的負載均衡對硬件資源進行優(yōu)化配置；

3)根據(jù)優(yōu)化配置后的硬件資源和仿真規(guī)模創(chuàng)建適配的仿真場景。

s103之后還需要對經(jīng)過管理和調(diào)度的仿真場景進行回收，包括對計算資源和存儲資源的回收。

通過上述過程可以對基于虛擬化技術(shù)的仿真過程進行靈活控制，滿足電網(wǎng)運行特征的分析。

本發(fā)明實施例還提供一種基于虛擬化技術(shù)的仿真場景創(chuàng)建裝置，該裝置包括申請和部署模塊、管理模塊以及調(diào)度模塊，下面分別介紹這幾個模塊：

其中的申請和部署模塊，用于根據(jù)仿真演習(xí)腳本匹配仿真模板，并根據(jù)仿真模板創(chuàng)建仿真模型，實現(xiàn)對仿真場景的申請和部署；

其中的管理模塊，用于對經(jīng)過部署的仿真場景進行管理，包括運行場景管理、用戶管理和仿真信息管理；以及

其中的調(diào)度模塊，用于對經(jīng)過管理的仿真場景進行調(diào)度。

上述申請和部署模塊用于根據(jù)仿真演習(xí)腳本匹配仿真模板，并根據(jù)仿真模板創(chuàng)建仿真模型，實現(xiàn)對仿真場景的申請和部署具體過程如下：

1)讀入仿真演習(xí)腳本，包括廠站數(shù)量、母線數(shù)量、線路數(shù)量和保護信號數(shù)量；

2)根據(jù)仿真演習(xí)腳本中的仿真規(guī)模，從仿真樣本庫中選擇對應(yīng)的仿真模板進行匹配；

3)創(chuàng)建虛擬機場景，通過申請內(nèi)存、cpu、硬盤和網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)，調(diào)用虛擬化管理模塊，通過鏡像拷貝方式創(chuàng)建仿真模型，其中仿真模型包括虛擬機的硬件資源、操作系統(tǒng)和仿真服務(wù)模塊；

4)調(diào)用仿真服務(wù)模塊，創(chuàng)建仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；其中仿真服務(wù)模塊包括模型服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)服務(wù)模塊和圖形服務(wù)模塊；

5)根據(jù)仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并調(diào)用潮流計算服務(wù)，生成教案文件，并將教案文件存儲到云中心；其中教案文件包括發(fā)電的有功無功、負荷的有功無功、開關(guān)狀態(tài)、刀閘狀態(tài)和聯(lián)絡(luò)線功率。

上述管理模塊用于對運行場景進行管理，具體是根據(jù)實際運行的資源利用率，修改內(nèi)存、cpu、硬盤和網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)，進行硬件資源的重新部署和優(yōu)化調(diào)整。

管理模塊同時還用于對仿真信息進行管理，具體是將虛擬機發(fā)生的操作信息、越限信息、系統(tǒng)告警和監(jiān)控事項傳送到云中心。

上述調(diào)度模塊對經(jīng)過管理的仿真場景進行調(diào)度的具體過程如下：

根據(jù)業(yè)務(wù)需要將仿真場景的初始狀態(tài)和虛擬機的運行場景保存至數(shù)據(jù)庫，完成仿真場景的存儲；

根據(jù)存儲的仿真場景，并利用云中心的負載均衡對硬件資源進行優(yōu)化配置；

根據(jù)優(yōu)化配置后的硬件資源和仿真規(guī)模創(chuàng)建適配的仿真場景。

本實施提供的仿真場景創(chuàng)建裝置還設(shè)有回收模塊，該回收模塊用于對經(jīng)過管理和調(diào)度的仿真場景進行回收，包括對計算資源和存儲資源的回收。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本申請的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本申請可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本申請可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本申請是參照根據(jù)本申請實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。