精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導寫作獨家原創(chuàng)1/9面向電力分布式潮流的網(wǎng)格計算模型中圖分類號TM744文獻標識碼C文章編號1003908206000802一、概述隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，電網(wǎng)數(shù)據(jù)廣域分布愈加明顯，越來越需要對整個電網(wǎng)進行實時的監(jiān)控和系統(tǒng)一體化仿真，其中最為突出的一點表現(xiàn)在對大規(guī)模計算的需求增加。在諸多電氣計算中，潮流計算作為最基礎(chǔ)也最重要的一種，對電網(wǎng)的運行、規(guī)劃以及性能分析各方面均起著至關(guān)重要的作用，這就要有一個具備超強數(shù)據(jù)處理能力和信息整合能力的平臺來給予支撐13。在INTERNET基礎(chǔ)上發(fā)展起來的網(wǎng)格計算自提出以來，歷經(jīng)數(shù)載，在全球范圍內(nèi)持續(xù)受到關(guān)注。從高端科研團隊到著名企業(yè)機構(gòu)，都紛紛投入大量的人力、物力和財力進行網(wǎng)格的開發(fā)研究。目前，網(wǎng)格的多項技術(shù)標準都已經(jīng)趨于成熟，在各個領(lǐng)域上基于網(wǎng)格的應(yīng)用也不斷涌現(xiàn)。網(wǎng)格借助寬帶網(wǎng)絡(luò)和中間件技術(shù)的支持，將龐大的網(wǎng)絡(luò)資源充分為系統(tǒng)中的所有節(jié)點用戶提供完善的協(xié)同策略，網(wǎng)格兩個最本質(zhì)的特征便是資源共享和高性能計算4。我們知精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導寫作獨家原創(chuàng)2/9道，網(wǎng)格的概念最初就是從電力上引申定義的，它本身是一個分步式和并行計算的平臺，抽象地看，又是一個集成的和協(xié)同的環(huán)境。結(jié)合網(wǎng)格技術(shù)強大的系統(tǒng)性能和廣闊的發(fā)展前景，把其應(yīng)用到潮流分布式并行計算中勢必成為未來電力系統(tǒng)仿真的一個趨勢56。網(wǎng)格平臺下的并行計算與傳統(tǒng)的并行計算方式下比有著明顯的優(yōu)勢，主要是在屏蔽了處理機、操作系統(tǒng)等的異構(gòu)性，克服了資源調(diào)用和信息轉(zhuǎn)移的動態(tài)性，集成豐富的計算資源和存儲資源，來協(xié)同完成一項并行計算，不僅大大縮短了計算時間，更使計算系統(tǒng)的擴展性和可靠性都有顯著提高。二、分布式潮流計算模型1分布式潮流計算需求分析關(guān)于潮流計算，概括的講，是對正在設(shè)計或運行中的電網(wǎng)系統(tǒng)方案進行一系列計算，得到節(jié)點電壓或電能損耗等參量，進而對整個系統(tǒng)進行分析和優(yōu)化。這其中牽涉到大量數(shù)據(jù)的處理，計算策略的選取將直接關(guān)系到完成的速精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導寫作獨家原創(chuàng)3/9度和準確度。在實際計算中，常涉及到兩個概念，即分布式潮流計算和并行潮流計算。兩者在內(nèi)涵上是有所區(qū)別的，主要體現(xiàn)在分布式潮流計算是一個廣域計算概念，它強調(diào)的是將地理上廣域分布的各區(qū)域電力調(diào)度中心“整合”起來，計算一體化潮流；而并行潮流計算是一個局域概念，強調(diào)的是利用本地計算資源，將傳統(tǒng)上串行的計算任務(wù)劃分下去，同時并行計算，最大限度地提高整體的運算效率7。本文論述的側(cè)重點放在后者，研究利用網(wǎng)格環(huán)境來搭建潮流計算的計算模型，并實現(xiàn)整個系統(tǒng)的運行和結(jié)果分析。本文研究開展的基礎(chǔ)之一是潮流迭代程序已設(shè)計完成，準確生成一系列數(shù)據(jù)文件，這些數(shù)據(jù)就是在整個并行計算過程中不斷通過計算被動態(tài)修改，并在網(wǎng)格中各子系統(tǒng)以及協(xié)調(diào)層之間反復(fù)傳輸?shù)模绷饔嬎阒形募换チ鞒倘鐖D1所示。11子系統(tǒng)12協(xié)調(diào)層就這樣，整個并行計算系統(tǒng)不斷從各子系統(tǒng)讀取精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導寫作獨家原創(chuàng)4/9BND_VAP_OUT_DTXT文件，獲取子系統(tǒng)潮流計算的結(jié)果，經(jīng)協(xié)調(diào)層分析后重新分配子任務(wù)輸出BND_COMBP_IN_DTXT文件到相應(yīng)子系統(tǒng)，直到全網(wǎng)收斂。2電力計算網(wǎng)格中間件模塊組成和功能流程在明確了潮流計算程序的基本數(shù)據(jù)文件以及它們在網(wǎng)格并行環(huán)境中的執(zhí)行狀況之后，開始設(shè)計網(wǎng)格平臺，其功能的實現(xiàn)可用下結(jié)構(gòu)圖概括地表示圖2程序模塊結(jié)構(gòu)圖由圖2所示子系統(tǒng)同時進行各自的計算，每計算出一組結(jié)果就把數(shù)據(jù)文件傳輸給協(xié)調(diào)程序，協(xié)調(diào)程序處理后產(chǎn)生不同的輸出文件，并將文件再分別傳送給各個子系統(tǒng)1，2和3。具體地，對于子系統(tǒng)1來說就要實現(xiàn)AD和D的傳輸，同樣，任何單個子系統(tǒng)進行計算都產(chǎn)生這兩個文件交換過程；根據(jù)網(wǎng)格環(huán)境下潮流并行計算功能實現(xiàn)原理的分析，可以確定研究內(nèi)容的重點包括下面兩個方面精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導寫作獨家原創(chuàng)5/921點對點文件傳輸公共接口的開發(fā)開發(fā)一個公開接口程序，根據(jù)子系統(tǒng)源地址、協(xié)調(diào)程序目的地址、子系統(tǒng)輸出文件，將子系統(tǒng)的文件傳送給協(xié)調(diào)層，即AD的功能；22點對多點的文件傳輸公共接口的開發(fā)協(xié)調(diào)層在收到子系統(tǒng)的上傳文件后，進行協(xié)調(diào)，將協(xié)調(diào)信息以文件的形式分發(fā)給各個子系統(tǒng)，即D的功能。針對接口開發(fā)的任務(wù)，進行開發(fā)環(huán)境的部署和調(diào)試，最終完成整個系統(tǒng)的設(shè)計。三、面向分布式潮流的網(wǎng)格部署和實現(xiàn)在4臺配置著REDHAT操作系統(tǒng)的PC機中分別安裝GT4，這是目前應(yīng)用最為廣泛的一種網(wǎng)格軟件開發(fā)工具包，集成了各種應(yīng)用組件。本文研究的數(shù)據(jù)傳輸核心部分是通過該平臺提供的標準API接口和獨特的GRIDFTP網(wǎng)格文件傳輸協(xié)議來實現(xiàn)。GRIDFTP作為最適合網(wǎng)格的一種傳輸協(xié)議，它與傳統(tǒng)FTP相比增加了許多擴展功能和新的特點，更靈精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導寫作獨家原創(chuàng)6/9活多樣的傳輸方式，更豐富的函數(shù)庫，可供用戶自由選擇?？傮w上，大大保障了網(wǎng)格系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院透咝?，同時由于這種傳輸協(xié)議所需的控制信息較少，所以能減少系統(tǒng)通信上的額外開銷。在GRIDFTP傳輸協(xié)議的支持下，每一臺PC機作為網(wǎng)格中的一個節(jié)點，用各自的IP加以區(qū)別并用于與協(xié)調(diào)層間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_尋址，完成潮流并行計算。在實驗中，每PC機的GT4已成功安裝了GRIDFTP這個組件，但要讓其發(fā)揮作用必須要進行一系列的配置和網(wǎng)絡(luò)連接，如下1配置GRIDFTP服務(wù)器11設(shè)置環(huán)境變量。環(huán)境變量的正確配置幾乎是以下所有操作順利進行的前提，這里需要配置的有安裝目錄GLOBUS_LOCATION、路徑PATH和LD_LIBARAYPATH；12向CA中心提出認證，獲取用戶證書。13建立證書代理。在HOME目錄下建立GLOBUS目錄，執(zhí)行以下命令即可建立用戶代理證書。精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導寫作獨家原創(chuàng)7/9LNCS/ETC/GRIDSECURITY/HOSTCERTPEMHOME/GLOBUS/USERCERTPEMLNCS/ETC/GRIDSECURITY/HOSTKEYPEMHOME/GLOBUS/USERKEYPEM14配置GRIDFTP用戶到本地系統(tǒng)用戶的映射。GRIDFTP必須建立GRIDMAPFILE完成相互間的映射，才能夠?qū)Ρ镜啬夸涍M行訪問。在HOME目錄下建立文件”GRIDMAP”文件結(jié)構(gòu)為“”在以上GRIDFTP服務(wù)器配置成功后，接下來就便啟動服務(wù)，啟動時要選擇幾個選項，如設(shè)置服務(wù)端口和運行方式等。2配置SERVICECONTAINER。21安裝GLOBUSTOOLKITALPHA30BINARYPACKAGE22配置數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。安裝了最新版本的數(shù)據(jù)庫后，依次進行初始化、建立精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導寫作獨家原創(chuàng)8/9OGSA數(shù)據(jù)庫、建立關(guān)系表等操作，最后執(zhí)行。23配置RELIABLEFILETRANSFERSERVICE打開SERVERCONFIGWSDD文件，找到RFT服務(wù)的配置位置，按照的格式修改參數(shù)，主要包括用戶名、密碼、JDBC驅(qū)動、數(shù)據(jù)庫連接字符串和GRIDMAPFILE位置等。24獲取證書和建立證書代理。獲取用戶證書，然后執(zhí)行GRIDPROXYINITCVERIFYCDEBUG建立證書代理25配置GRIDMAPFILEO這里跟GRIDFTP服務(wù)器的用戶映射配置思路一致。配置完畢后，就要啟動此項SERVICECONTAINER服務(wù)，即在GLOBUS安裝目錄下，執(zhí)行ANTSTARTCONTAINER3配置客戶端及編寫客戶端程序與前述站點相同首先獲取CA簽署的用戶證書，并建立精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導寫作獨家原創(chuàng)9/