基于智能化電力數(shù)據(jù)調(diào)度的電網(wǎng)調(diào)配系統(tǒng)研究

王炳州

東北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院電自176 吉林吉林 132012

在電網(wǎng)調(diào)配系統(tǒng)中，確保電網(wǎng)能夠安全可靠運(yùn)行的支撐是智能電網(wǎng)里的神經(jīng)中樞，這也是自動化控制最為主要的一項(xiàng)內(nèi)容。 為此，在電網(wǎng)迅速發(fā)展的今天，其中的運(yùn)行以及整體性的管理比以往的要求要高很多。

1 電網(wǎng)調(diào)配系統(tǒng)軟件的有效性設(shè)計

在智能化電力數(shù)據(jù)調(diào)度系統(tǒng)當(dāng)中，增加電網(wǎng)調(diào)配方面的功能，以軟件的功能形成調(diào)配的子系統(tǒng)，為整體電網(wǎng)運(yùn)行提供可行性的幫助。具體包括 Hadoop 調(diào)度算法，動態(tài)負(fù)載均衡、資源調(diào)配子系統(tǒng)，分布式大數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)等，這些都可以作為軟件有效性設(shè)計的基礎(chǔ)性保障[1]。

1.1 關(guān)于電網(wǎng)調(diào)配Hadoop 調(diào)度具體算法

分布式系統(tǒng)架構(gòu)是Hadoop，該系統(tǒng)平臺能夠有效處理較為龐大的任務(wù)，而且在穩(wěn)定性能上非常高，屬于擴(kuò)展性強(qiáng)的分布式數(shù)據(jù)處理平臺，是現(xiàn)在應(yīng)用范圍最廣的計算軟件平臺。而設(shè)計的系統(tǒng)算法，不是一成不變，而且形式多樣化，包括先進(jìn)先出算法，公平調(diào)度算法、計算能力調(diào)度算法，這些都是要立足于從實(shí)際出發(fā)，去選擇適合的調(diào)度算法來實(shí)施設(shè)計的操作。

1.1.1 先進(jìn)先出調(diào)度算法

把要執(zhí)行的所有任務(wù)，根據(jù)用戶的提交順序，實(shí)施依次性的計算，這種方法就是先進(jìn)先出法。在進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)配系統(tǒng)的設(shè)計時，應(yīng)用作業(yè)隊(duì)列的形式，維護(hù)并提交任務(wù)，再由作業(yè)跟蹤器，合理化做任務(wù)的分配工作。對于先進(jìn)先出調(diào)度法，在操作上比較簡單，集群調(diào)度的消耗也不高，但是該算法無法提供搶占的能力，致使優(yōu)先級較低的任務(wù)，由于被阻擋不能操作執(zhí)行。與此同時，先進(jìn)先出算法，任務(wù)和任務(wù)之間，在資源共享方面處于不平等的狀態(tài)，計算中會忽略其中捉了，致使不能準(zhǔn)確的執(zhí)行任務(wù)，所以該算法有些時候會讓系統(tǒng)性能受到不良的影響。

1.1.2 公平調(diào)度算法

做事講究公平性，在電網(wǎng)調(diào)配系統(tǒng)設(shè)計中同樣如此，也要考慮相應(yīng)的公平，公平調(diào)度算法就是這樣衍生出來的。該算法能夠確保大任務(wù)與小任務(wù)迅速響應(yīng)，并且可確保任務(wù)服務(wù)的水平，為所有的任務(wù)提供相同的共享待遇，在資源上有平等共享的權(quán)力。如果在集群當(dāng)中，只有一個任務(wù)，任務(wù)就能夠享用到集群中的全部資源。如果在集群當(dāng)中，有我個任務(wù)并存，資源也會平等做出分配，讓各個任務(wù)之間都能擁有處理器的平等占用時間[2]。

1.1.3 計算能力調(diào)度法

由多個用戶，也就是不同的用戶，建立一個共享集群的環(huán)境，維持一項(xiàng)任務(wù)調(diào)度的算法，該算就是計算能力調(diào)度法。這種算法能夠支持多個隊(duì)伍同時運(yùn)算，并把任務(wù)一起提交到隊(duì)伍序列，同時序列也會對計算的資源進(jìn)行有有效的分配，讓所有任務(wù)都能接受到共享的資源。但是，任務(wù)在運(yùn)行以后，其他的介紹無法進(jìn)行，致使整體上被打斷。像這樣的形式，可以在競爭中有效的避免資源獨(dú)占，能讓每個隊(duì)伍都有充分足資源。同時，計算能力調(diào)度算法，可支持任務(wù)中，密集化的內(nèi)存，允許其設(shè)置比默認(rèn)值高，可容納多樣化類型的資源需要，所以，對服務(wù)器內(nèi)存的需要較高。

1.2 分布式大數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)設(shè)計的有效性

作為分布式大數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)，在設(shè)計中要把數(shù)據(jù)利用整合的方式做好協(xié)調(diào)，從而有效解決軟件系統(tǒng)中性高的問題。該系安全可靠，能夠在跨平中實(shí)現(xiàn)共享，因?yàn)榫S護(hù)相對容易，所以能節(jié)約系統(tǒng)運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)成本。分布式大數(shù)據(jù)管理技術(shù)，能有效解決電網(wǎng)中引發(fā)的大數(shù)據(jù)存儲以及大數(shù)據(jù)管理的問題。同是，該系統(tǒng)利用本地虛擬系統(tǒng)的建立，可合理劃分并管理數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，然后利用交換獲得數(shù)據(jù)處理的時間，從而有效解決數(shù)據(jù)訪問中的問題，整體讓數(shù)據(jù)處理的速度加強(qiáng)。

2 電網(wǎng)調(diào)配系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的搭建

2.1 硬件設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境搭建

在電網(wǎng)調(diào)配系統(tǒng)當(dāng)中，主要的組成是3 臺計算機(jī)，路由器1 個，共同連接成計算機(jī)集群體。在整個系統(tǒng)設(shè)計的過程中，對每臺計算機(jī)系統(tǒng)都有要求，需要利用國產(chǎn)安全操作的系統(tǒng)，并且內(nèi)存要選擇大些的，以8G 為最佳。實(shí)施搭建的過程中，要選用國產(chǎn)安全操作系統(tǒng)，因?yàn)榭梢蕴峁╅_發(fā)的平臺，所以能把軟件Cygwin 安裝在該系統(tǒng)中。同時，依據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng) 規(guī)模，對計算機(jī)節(jié)占以及路由器的數(shù)量加以擴(kuò)展，達(dá)到全網(wǎng)覆蓋的效果[3]。

2.2 Hadoop 運(yùn)行環(huán)境的配置

針對于Hadoop 安裝配置時，把3 臺計算機(jī)，連接到同一個局域網(wǎng)，并且要給每一臺計算機(jī)，各配一個IP，同時配置運(yùn)行的環(huán)境，這里需要每臺計算機(jī)的環(huán)境具有獨(dú)立性。第一，下載安裝Hadoop軟件，實(shí)施運(yùn)行以前，設(shè)置HOME 的變量，其數(shù)值指向軟件程序。第二，設(shè)計的電網(wǎng)調(diào)配系統(tǒng)可以在各個路徑識別命令，最后還要設(shè)置環(huán)境變量，數(shù)值變量為 CYGWIN，完成后輸入 “$bim/start-all.sj” 即可啟動程序。

3 驗(yàn)驗(yàn)證的具體化分析

為了確保智能化電力數(shù)據(jù)調(diào)度的電網(wǎng)調(diào)配系統(tǒng)，可以在短時間內(nèi)把數(shù)據(jù)的調(diào)度工作完成，負(fù)責(zé)研究的工作人員要利用設(shè)計的系統(tǒng)以及有效的方法，力求不受外界干擾的情況下，將項(xiàng)目在規(guī)定時間內(nèi)完成。所以，電網(wǎng)調(diào)配系統(tǒng)的有效性設(shè)計就非常重要，其能迅速將數(shù)據(jù)調(diào)度到適合的范圍。

4 結(jié)語

當(dāng)前，智能化電力數(shù)據(jù)調(diào)度，在整個電網(wǎng)調(diào)配系統(tǒng)的應(yīng)用中，還在一個基本的摸索時期，有很多問題需要得到解決，所以相關(guān)工作者要深入研究，不斷優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)配系統(tǒng)的設(shè)計，讓其中的信息能夠融合起來，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行的的穩(wěn)定性與安全性。