[0094]2.對(duì)象化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理架構(gòu)功能，具體過(guò)程為:
[0095]考慮系統(tǒng)管理架構(gòu)的實(shí)用化，對(duì)其進(jìn)行對(duì)象化實(shí)現(xiàn)。
[0096]A功能對(duì)象化
[0097]基于上述系統(tǒng)管理構(gòu)架設(shè)計(jì)，抽象各部分功能:協(xié)調(diào)層具備協(xié)調(diào)管理功能與協(xié)調(diào)計(jì)算功能；子系統(tǒng)具備子系統(tǒng)管理功能；用戶具備用戶管理功能與用戶計(jì)算功能。因此，設(shè)計(jì)五類對(duì)象來(lái)分別實(shí)現(xiàn)上述五部分模塊功能:協(xié)調(diào)管理對(duì)象、協(xié)調(diào)計(jì)算對(duì)象、子系統(tǒng)管理對(duì)象、用戶管理對(duì)象與用戶計(jì)算對(duì)象。具體五類對(duì)象職能如圖4中所示。
[0098]不同對(duì)象職能不同，在計(jì)算系統(tǒng)中的地位與生命周期也不相同:管理對(duì)象對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)及計(jì)算過(guò)程進(jìn)行管理，持續(xù)周期較長(zhǎng)；其中，協(xié)調(diào)管理對(duì)象居于核心地位，管理整個(gè)計(jì)算系統(tǒng)，其持續(xù)周期貫穿整個(gè)計(jì)算系統(tǒng)；子系統(tǒng)管理對(duì)象管理本子系統(tǒng)計(jì)算過(guò)程，用戶管理對(duì)象管理本用戶狀態(tài)，兩個(gè)管理對(duì)象配合協(xié)調(diào)管理對(duì)象完成系統(tǒng)管理，持續(xù)周期與子系統(tǒng)及用戶存續(xù)周期相同；計(jì)算對(duì)象主要完成一次具體的計(jì)算過(guò)程，持續(xù)周期與一次計(jì)算過(guò)程相同。
[0099]將協(xié)調(diào)管理對(duì)象與協(xié)調(diào)計(jì)算對(duì)象布置在協(xié)調(diào)層，子系統(tǒng)管理對(duì)象布置于子系統(tǒng)偵牝用戶管理對(duì)象與用戶計(jì)算對(duì)象布置于用戶側(cè)，五種對(duì)象相互配合，共同完成對(duì)于系統(tǒng)的管理和計(jì)算過(guò)程。
[0100]B三維坐標(biāo)標(biāo)注
[0101]從數(shù)據(jù)層面上來(lái)講，當(dāng)系統(tǒng)按照上述并行計(jì)算方式運(yùn)行時(shí)，每一個(gè)計(jì)算實(shí)例實(shí)際用戶與影子用戶之間的數(shù)據(jù)通信都要通過(guò)協(xié)調(diào)層來(lái)完成，就需要區(qū)分屬于不同計(jì)算實(shí)例的數(shù)據(jù)流。由于對(duì)于分布式并行計(jì)算系統(tǒng)管理機(jī)制的設(shè)計(jì)涉及了用戶、子系統(tǒng)與應(yīng)用三個(gè)維度，本發(fā)明利用時(shí)間、空間及應(yīng)用三維坐標(biāo)立體標(biāo)注不同的計(jì)算對(duì)象，來(lái)實(shí)現(xiàn)屬于不同計(jì)算實(shí)例的數(shù)據(jù)流之間的分層隔離。通過(guò)三維坐標(biāo)標(biāo)注方式，計(jì)算系統(tǒng)中的每一個(gè)計(jì)算對(duì)象都會(huì)有唯一的三維坐標(biāo)，計(jì)算數(shù)據(jù)在同一計(jì)算實(shí)例中的各計(jì)算對(duì)象之間流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分層。
[0102]C建立通信接口
[0103]協(xié)調(diào)層與子系統(tǒng)以及用戶之間需要進(jìn)行通信，通信建立方式為:協(xié)調(diào)層與每一個(gè)子系統(tǒng)之間建立通信連接；協(xié)調(diào)層與每一個(gè)用戶與影子用戶之間建立通信連接；協(xié)調(diào)層多個(gè)通信連接不能發(fā)生阻塞干擾，通信連接為多線程通信方式；分布式計(jì)算迭代過(guò)程為異步迭代，用戶與協(xié)調(diào)層建立的通信具備異步通信功能。
[0104]因此，本發(fā)明的電力系統(tǒng)分布式并行計(jì)算管理方法包括步驟:
[0105]A、一子系統(tǒng)的一用戶發(fā)起計(jì)算時(shí)，所述用戶通過(guò)其用戶管理對(duì)象向協(xié)調(diào)管理對(duì)象發(fā)送計(jì)算請(qǐng)求；
[0106]B、協(xié)調(diào)管理對(duì)象向其他子系統(tǒng)下達(dá)啟動(dòng)計(jì)算指令；
[0107]C、所述其他子系統(tǒng)的子系統(tǒng)管理對(duì)象在各自子系統(tǒng)內(nèi)開(kāi)辟新的計(jì)算進(jìn)程，并在進(jìn)程中創(chuàng)建影子用戶；
[0108]D、影子用戶的用戶管理對(duì)象與所述協(xié)調(diào)管理對(duì)象建立連接，準(zhǔn)備分解協(xié)調(diào)計(jì)算；
[0109]E、所述用戶與影子用戶的用戶管理對(duì)象建立主用戶計(jì)算對(duì)象和從用戶計(jì)算對(duì)象，協(xié)調(diào)管理對(duì)象建立協(xié)調(diào)計(jì)算對(duì)象；
[0110]F、協(xié)調(diào)管理對(duì)象為所有的計(jì)算對(duì)象分配三維坐標(biāo)，全部計(jì)算對(duì)象通過(guò)三維坐標(biāo)相互定位與通信；
[0111]G、協(xié)調(diào)計(jì)算對(duì)象完成各計(jì)算對(duì)象之間的分解協(xié)調(diào)，各計(jì)算對(duì)象按照分解協(xié)調(diào)機(jī)制與子系統(tǒng)主從機(jī)制完成迭代計(jì)算；
[0112]H、計(jì)算結(jié)束后，主用戶計(jì)算對(duì)象輸出計(jì)算結(jié)果；
[0113]1、計(jì)算系統(tǒng)中任意一個(gè)用戶發(fā)起任意一種高級(jí)應(yīng)用計(jì)算，按照上述步驟完成一次計(jì)算過(guò)程。
[0114]如圖6所示，所述計(jì)算對(duì)象的三維坐標(biāo)為時(shí)間、空間及應(yīng)用三維立體坐標(biāo)，其中，
[0115]時(shí)間坐標(biāo)表示參與計(jì)算的用戶，
[0116]空間坐標(biāo)表示計(jì)算對(duì)象所隸屬的子系統(tǒng)，
[0117]應(yīng)用坐標(biāo)表示不同的高級(jí)計(jì)算應(yīng)用。
[0118]從數(shù)據(jù)層面上來(lái)講，當(dāng)系統(tǒng)按照上述并行計(jì)算方式運(yùn)行時(shí)，每一個(gè)計(jì)算實(shí)例中實(shí)際用戶與影子用戶之間的數(shù)據(jù)通信都要通過(guò)協(xié)調(diào)層來(lái)完成，因此就需要區(qū)分屬于不同計(jì)算實(shí)例的數(shù)據(jù)流。由于對(duì)于分布式并行計(jì)算方法的管理機(jī)制設(shè)計(jì)涉及到了用戶、子系統(tǒng)與應(yīng)用三個(gè)維度，本發(fā)明利用時(shí)間、空間及應(yīng)用三維坐標(biāo)立體標(biāo)注不同的計(jì)算對(duì)象，來(lái)實(shí)現(xiàn)屬于不同計(jì)算實(shí)例的數(shù)據(jù)流之間的分層隔離。
[0119]簡(jiǎn)單列舉一個(gè)例子:假設(shè)區(qū)域電網(wǎng)有三個(gè)控制中心，依據(jù)分布式計(jì)算方式將電網(wǎng)劃分為三個(gè)子系統(tǒng)；對(duì)于計(jì)算應(yīng)用區(qū)分標(biāo)號(hào)為:狀態(tài)估計(jì)計(jì)算為1、潮流計(jì)算為2、靜態(tài)安全分析計(jì)算為3等。則由子系統(tǒng)I的系統(tǒng)用戶I在實(shí)時(shí)態(tài)下啟動(dòng)實(shí)時(shí)狀態(tài)估計(jì)計(jì)算，主主子系統(tǒng)實(shí)際用戶三維坐標(biāo)應(yīng)當(dāng)為(1，+1，I)，對(duì)應(yīng)從子系統(tǒng)影子用戶坐標(biāo)為(ι，-χ，ι)，協(xié)調(diào)層計(jì)算實(shí)例坐標(biāo)為(1，0，I)，X為從計(jì)算對(duì)象所屬子系統(tǒng)號(hào)。
[0120]相應(yīng)地，圖7是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中電力系統(tǒng)分布式并行計(jì)算管理方法的數(shù)據(jù)分層效果示意圖，通過(guò)三維坐標(biāo)標(biāo)注的方式，計(jì)算系統(tǒng)中的每一個(gè)計(jì)算對(duì)象都會(huì)有唯一的三維坐標(biāo)，通過(guò)三維坐標(biāo)定位，計(jì)算數(shù)據(jù)在同一計(jì)算實(shí)例中的各計(jì)算對(duì)象之間流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分層。
[0121]特別地，所述計(jì)算應(yīng)用是可以連接到能量管理系統(tǒng)各種電力系統(tǒng)分布式應(yīng)用，包括狀態(tài)估計(jì)計(jì)算、潮流計(jì)算和靜態(tài)安全分析。
[0122]另外，所述步驟A前進(jìn)一步包括:
[0123]A01、在上級(jí)控制中心設(shè)置分布式計(jì)算的協(xié)調(diào)層，所述協(xié)調(diào)層具備協(xié)調(diào)管理功能與協(xié)調(diào)計(jì)算功能；
[0124]A02、利用下級(jí)各控制中心充當(dāng)各個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)連接多個(gè)用戶，子系統(tǒng)具備子系統(tǒng)管理功能，用戶具備用戶管理功能與用戶計(jì)算功能。
[0125]如圖5所示，所述協(xié)調(diào)層、子系統(tǒng)及用戶的管理功能和計(jì)算功能由對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)，具有協(xié)調(diào)管理對(duì)象和協(xié)調(diào)計(jì)算對(duì)象，所述子系統(tǒng)具有子系統(tǒng)管理對(duì)象，所述用戶具有用戶管理對(duì)象和用戶計(jì)算對(duì)象，其中，
[0126]協(xié)調(diào)管理對(duì)象用于管理整個(gè)計(jì)算系統(tǒng)，包括對(duì)子系統(tǒng)狀態(tài)與用戶狀態(tài)管理、所有計(jì)算過(guò)程管理，處于核心地位，持續(xù)時(shí)間為整個(gè)計(jì)算系統(tǒng)；
[0127]協(xié)調(diào)計(jì)算對(duì)象用于充當(dāng)各子系統(tǒng)通信代理，并完成具體計(jì)算過(guò)程中的邊界協(xié)調(diào)過(guò)程，持續(xù)時(shí)間為一次計(jì)算的持續(xù)時(shí)間；
[0128]子系統(tǒng)管理對(duì)象用于管理本子系統(tǒng)狀態(tài)、管理用戶進(jìn)程的創(chuàng)建、計(jì)算對(duì)象的建立、消亡過(guò)程，持續(xù)時(shí)間為子系統(tǒng)的存續(xù)期間；
[0129]用戶管理對(duì)象用于管理本用戶狀態(tài)、建立用戶與協(xié)調(diào)層之間的通信過(guò)程，持續(xù)時(shí)間為用戶的存續(xù)期間；
[0130]用戶計(jì)算對(duì)象用于完成實(shí)際計(jì)算過(guò)程，通過(guò)接口與協(xié)調(diào)計(jì)算對(duì)象進(jìn)行通信，持續(xù)時(shí)間為一次計(jì)算的持續(xù)時(shí)間。
[0131]其中，由當(dāng)前子系統(tǒng)原聯(lián)絡(luò)線外邊界節(jié)點(diǎn)或者邊界廠站，利用聯(lián)絡(luò)線功率或邊界節(jié)點(diǎn)電壓相對(duì)于外網(wǎng)元件的解耦線性化分布因子，確定緩沖網(wǎng)絡(luò)，并計(jì)入本子系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)詳細(xì)建模。
[0132]具體地，步驟G進(jìn)一步包括:
[0133]G1、計(jì)算開(kāi)始前，協(xié)調(diào)層讀取各子系統(tǒng)之間聯(lián)絡(luò)線信息，并依照子系統(tǒng)主從機(jī)制劃分子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)僅具有本子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型，將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)網(wǎng)等值后發(fā)送到協(xié)調(diào)層；
[0134]G2、協(xié)調(diào)層在獲得各子系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)等值模型后，結(jié)合聯(lián)絡(luò)線信息建立各子系統(tǒng)的外網(wǎng)等值模型，并發(fā)送到對(duì)應(yīng)的子系統(tǒng)；
[0135]G3、子系統(tǒng)接受外網(wǎng)模型，形成本子系統(tǒng)電網(wǎng)計(jì)算拓?fù)洌?br>[0136]G4、計(jì)算開(kāi)始后，各子系統(tǒng)每次迭代過(guò)程中，將本次高級(jí)應(yīng)用計(jì)算對(duì)應(yīng)的邊界協(xié)調(diào)信息發(fā)送至協(xié)調(diào)層，協(xié)調(diào)層根據(jù)邊界協(xié)調(diào)信息求取合并參數(shù)，并將邊界節(jié)點(diǎn)狀態(tài)量發(fā)送到對(duì)應(yīng)子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)結(jié)合邊界信息完成迭代計(jì)算。
[0137]其中，不同計(jì)算應(yīng)用交換的邊界協(xié)調(diào)信息不同，其中動(dòng)態(tài)潮流計(jì)算為邊界阻抗矩陣逆矩陣對(duì)角元，狀態(tài)估計(jì)計(jì)算為信息矩陣逆矩陣對(duì)角元。
[0138]所述協(xié)調(diào)層與子系統(tǒng)及用戶之間的通信方式為:
[0139]協(xié)調(diào)層與每一個(gè)子系統(tǒng)之間建立通信連接；
[0140]協(xié)調(diào)層與每一個(gè)用戶與影子用戶之間建立通信連接；
[0141]協(xié)調(diào)層多個(gè)通信連接之間無(wú)阻塞干擾；
[0142]用戶與協(xié)調(diào)層之間的通信連接為異步通信連接。
[0143]所述方法還包括用戶管理步驟，所述用戶管理步驟包括:
[0144]用戶啟動(dòng)后建立與協(xié)調(diào)層的通信聯(lián)系；
[0145]記錄當(dāng)前用戶狀態(tài)；
[0146]接收用戶狀態(tài)切換請(qǐng)求后，向協(xié)調(diào)層轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求并等待回應(yīng)；
[0147]接受并記錄用戶狀態(tài)切換結(jié)果；
[0148]接受開(kāi)始計(jì)算指令后建立計(jì)算對(duì)象。
[0149]以下通過(guò)更加具體的計(jì)算示例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)效果，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員均知，示例中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)僅僅是說(shuō)明性的。
[0150]以IEEE118節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)為例進(jìn)行算例分析。通過(guò)C++編程，輔以CORBA技術(shù)解決通信過(guò)程的方式，接入分布式動(dòng)態(tài)潮流與分布式狀態(tài)估計(jì)對(duì)分布式并行計(jì)算系統(tǒng)并行計(jì)算效果進(jìn)行驗(yàn)證。
[0151]【具體實(shí)施方式】為:將具體動(dòng)態(tài)潮流計(jì)算與狀態(tài)估計(jì)計(jì)算應(yīng)用程序封裝成庫(kù)以供調(diào)用；并設(shè)計(jì)相應(yīng)的通信接口完成邊界協(xié)調(diào)信息的交換過(guò)程；基于圖5中對(duì)象邏輯關(guān)系與配合作用方式，將分布式并行計(jì)算系統(tǒng)中的五類對(duì)象以C++編程進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)；接入動(dòng)態(tài)潮流