本文關(guān)鍵詞： 智能配電網(wǎng) 效能瓶頸 通信網(wǎng)絡(luò)調(diào)度 分布式自適應(yīng) 協(xié)同運(yùn)行 協(xié)調(diào)規(guī)劃　出處：《華北電力大學(xué)(北京)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著智能電網(wǎng)技術(shù)研究的不斷進(jìn)步,以及規(guī)模化可再生能源接入、需求側(cè)響應(yīng)的要求,智能配電網(wǎng)技術(shù)的研究成為熱門課題。與傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)不同,智能配網(wǎng)具有基于同一通信資源,進(jìn)行電力調(diào)度控制數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)控制信號收發(fā)、用戶交互信息處理以及分布式可再生能源接入控制等多元復(fù)雜信息處理與調(diào)度控制的問題。這些問題集中表現(xiàn)在計(jì)算資源與通信資源優(yōu)化分配、靈活調(diào)配以及系統(tǒng)協(xié)調(diào)地規(guī)劃資源等方面。其中主站服務(wù)器的負(fù)載、計(jì)算節(jié)點(diǎn)的任務(wù)失衡、通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性調(diào)度等是智能配電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)行中亟待解決的重要問題。針對此,本文進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究,并取得了如下的研究成果：1.提出了將智能配網(wǎng)系統(tǒng)抽象為計(jì)算資源與通信資源的概念,并把計(jì)算資源細(xì)化為主站服務(wù)器與主站之外的計(jì)算資源。針對服務(wù)器并發(fā)訪問的瓶頸,建立了配網(wǎng)主站服務(wù)器的并發(fā)處理新機(jī)制。提出了可控粒度的共享數(shù)據(jù)同步算法CGCS.該算法可根據(jù)實(shí)際訪問需求調(diào)整同步訪問共享數(shù)據(jù)的互斥范圍,實(shí)現(xiàn)同步范圍任意伸縮,提高同步操作的并發(fā)度,充分發(fā)揮服務(wù)器硬件的性能,改善吞吐量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,其同步效率提高約6倍,隨機(jī)訪問情況下的平均響應(yīng)時(shí)間減少84%左右。2.針對服務(wù)器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫搜索瓶頸,建立了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫海量數(shù)據(jù)搜索新機(jī)制。提出了改進(jìn)的紅黑樹搜索算法RBA。該算法通過設(shè)計(jì)一種近似平衡的搜索樹,中和搜索效率與維護(hù)開銷之間的矛盾,提高搜索操作效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,以搜索操作量每天10萬次左右規(guī)模計(jì),RBA算法完成尋址的時(shí)間保持在一個(gè)小于20毫秒的量級,且降低搜索時(shí)間復(fù)雜度一個(gè)對數(shù)級。3.針對主站之外計(jì)算資源與通信資源瓶頸問題。指出計(jì)算任務(wù)分配失衡是計(jì)算資源瓶頸的最關(guān)鍵問題。提出了采用分布式任務(wù)分配機(jī)制的方法解決該問題。指出通信數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性被破壞是通信資源瓶頸的最關(guān)健問題。提出了調(diào)整通信調(diào)度策略的方法解決該問題。實(shí)現(xiàn)了在確定硬件環(huán)境下,提高資源利用率,解決瓶頸問題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,周期數(shù)據(jù)傳輸效率提升了8.6%,非周期緊急數(shù)據(jù)傳輸效率提升了83.3%。4.提出了計(jì)算資源與通信資源協(xié)同運(yùn)行模型與協(xié)調(diào)規(guī)劃方法。定義了計(jì)算瓶頸與通信瓶頸互影響因子,用以表述互影響度和互影響關(guān)系的表現(xiàn)形式。給出了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)學(xué)推導(dǎo)兩種實(shí)現(xiàn)協(xié)同模型的方法。建立了互影響逆函數(shù)模型,從而實(shí)現(xiàn)了對互影響度結(jié)果的推導(dǎo)和對互影響原因的回溯。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了所建模型及實(shí)現(xiàn)方法的正確性、有效性。互影響度結(jié)果推導(dǎo)與實(shí)際測量值誤差為±0.32%,±0.10%,互影響原因追溯與實(shí)際測量值誤差為±0.52%,±0.00%,協(xié)同運(yùn)行模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況基本一致。本文針對智能配網(wǎng)系統(tǒng)各種性能瓶頸問題,研究了主站服務(wù)器并發(fā)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫搜索、計(jì)算任務(wù)均衡、通信調(diào)度調(diào)整問題。深入分析其問題的現(xiàn)象、原因、影響。提出了對各種問題從系統(tǒng)機(jī)制改進(jìn)層面與軟件策略調(diào)整角度的解決方法。創(chuàng)新性地提出計(jì)算資源與通信資源瓶頸協(xié)同運(yùn)行的機(jī)理與方法。奠定了協(xié)同運(yùn)行領(lǐng)域的基礎(chǔ)。給出了互影響因子與正、逆向互影響函數(shù),建立了結(jié)果推倒與原因回溯的方法。本文的研究成果為智能配網(wǎng)計(jì)算資源瓶頸與通信資源瓶頸的解決提供了有效方法,為系統(tǒng)協(xié)同規(guī)劃、調(diào)整提供了依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM76;TP273

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