网格计算在电力系统中的应用研究

论文摘要

网格计算是将地理位置上分散的资源集成起来的一种基础设施。这种基础设施把计算资源、数据存储设备、广域网络、仪器设备等连成有机的整体,方便用户使用这个基础设施中的任何资源。人们力求将网格设计成非常容易使用的资源。网格计算技术依托于网络,服务于网络。 JXTA-P2P技术是Sun公司开发的构建P2P通信网络的一组协议,它提供了构建P2P网络的解决办法。使用JXTA,软件开发人员可以编写出基于Java语言的P2P应用软件,JXTA具有Java语言的众多优势。 人们在维护电力系统的运行过程中,需要对电力系统的运行状态有比较快速的状态估计,它是电力系统运行和控制的基础。经典的潮流计算方法是采用牛顿拉夫逊法迭代计算,但是随着电力系统的规模的增大,计算量异常庞大,在现有的软硬件的很难在短时间内得到潮流计算的解。 本文在深入研究网格技术框架的基础上,利用JXTA-P2P技术构建网格,设计通信架构,设计Peer池用来维护Peer资源,应用到电力系统中的大规模的矩阵运算的问题。针对电力系统中模型的特殊性、数据海量和计算量大的特点,将一个复杂大任务分解为简单小任务来处理。利用JXTA编程实现网格,将电力系统中的潮流计算任务分解,利用网格实现任务的分解计算,并考虑到扩展性,为了便于在该网格体系的基础上扩展更多的功能。编程实现潮流计算的分解算法,使用IEEE14和IEEE30节点数据,结合网格将一个实际的任务分解到多台计算机上解决,最后得出计算结果,并与单机上的结果进行了比较。 通过比较本文分解计算的结果与经典算法的结果可以得出,在电力系统潮流计算中使用网格计算技术并结合分解计算任务算法可以获得比较好的速度,仿真试验证明,把该技术应用于电力系统大规模的矩阵运算中可以加快运算速度。可以预见,该技术在电力系统中的应用会有良好的前景。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 为什么需要网格
• 1.3 网格的发展历程
• 1.4 网格的目标
• 1.5 网格研究的现状
• 1.6 在电力系统中应用网格计算技术
• 1.7 本论文所要解决的问题
• 第2章 网格计算体系结构
• 2.1 网格中的虚拟组织
• 2.2 网格计算体系结构
• 第3章 JXTA-P2P技术
• 3.1 P2P网络
• 3.1.1 典型的P2P应用程序
• 3.1.2 P2P技术存在的问题
• 3.2 JXTA-P2P技术
• 3.2.1 JXTA的含义
• 3.2.2 JXTA中的一些概念
• 第4章 电力系统潮流分析分块算法
• 4.1 牛顿-拉夫逊法计算潮流
• 4.1.1 牛顿-拉夫逊法的基本原理
• 4.1.2 利用牛顿拉夫逊法计算潮流
• 4.2 基于支路切割法的电力系统潮流计算
• 4.2.1 分块算法原理
• 4.2.2 计算协调变量
• 4.2.3 算法总结
• 第5章 基于JXTA的电力系统潮流分解算法的框架
• 5.1 基于JXTA的通信网格结构
• 5.2 程序部分整体框架
• 第6章 基于JXTA的潮流分解算法的实现
• 6.1 网格通信部分
• 6.1.1 JXTA的启动
• 6.1.2 Client Peer初始化通信端口
• 6.1.3 Client Peer监听到连接后的数据处理
• 6.1.4 Server Peer端发现Peer
• 6.2 利用构建的网格实现电力系统潮流的分解计算
• 6.3 算例分析
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文