基于網(wǎng)格計算的電力系統(tǒng)分布式監(jiān)控的實現(xiàn)(編輯修改稿)
2025-07-20 23:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 存和存儲設(shè)備，同時可以管理自己的數(shù)據(jù)（通過數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)文件）。本文的思想是將這些計算設(shè)備作為一個網(wǎng)格計算的節(jié)點。由許多類似的前端計算設(shè)備相互連接，并通過服務(wù)器，就形成數(shù)據(jù)網(wǎng)格(Data Grid)。如果對該數(shù)據(jù)網(wǎng)格進行一定的處理，則可以將分布在各零散區(qū)域的數(shù)據(jù)形成一個龐大的虛擬數(shù)據(jù)庫。因此，這里主要討論該采用虛擬數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)電力系統(tǒng)廣域范圍內(nèi)的監(jiān)測與控制任務(wù)。整個系統(tǒng)的總體原理如圖 3所示。該系統(tǒng)由通過遠端數(shù)據(jù)服務(wù)器或其他各種接入方式連接進互聯(lián)網(wǎng)（實際運行中一般為電力專網(wǎng)）的數(shù)據(jù)服務(wù)組成。該系統(tǒng)需要一個虛擬數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。該服務(wù)器處理以下任務(wù)：216。 接受遠端服務(wù)器的注冊請求并保存其注冊信息216。 實時接收遠端服務(wù)器發(fā)送來的更新信息，并可以顯示更新216。 接受前端數(shù)據(jù)查詢請求，并將查詢?nèi)蝿?wù)分發(fā)到各遠程數(shù)據(jù)服務(wù)器216。 提供目錄服務(wù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換該系統(tǒng)向終端用戶提供Web門戶(Portal)來訪問系統(tǒng)內(nèi)的資源，在此基礎(chǔ)上，用戶可以通過應(yīng)用程序來使用從網(wǎng)格上獲得的數(shù)據(jù)，整個系統(tǒng)原理如圖 4所示。系統(tǒng)從上到下分為設(shè)備層（即電力設(shè)備）、終端層（即RTS）、資源層（即電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)）、網(wǎng)絡(luò)層（即廣域網(wǎng)）、網(wǎng)格計算層、服務(wù)層和應(yīng)用層。本系統(tǒng)的設(shè)計方法是利用Globus平臺對于資源的管理，通過虛擬數(shù)據(jù)庫技術(shù)來實現(xiàn)電力系統(tǒng)資源的開放式分布訪問。圖 4 基于網(wǎng)格的電力系統(tǒng)應(yīng)用平臺. 虛擬數(shù)據(jù)庫技術(shù)電力系統(tǒng)的資源（數(shù)據(jù)）分布在整個電網(wǎng)，形成層狀數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)文件等。這些數(shù)據(jù)源的區(qū)別在于它們的數(shù)據(jù)組織方式、使用的符號集以及數(shù)據(jù)的存取和查詢機制。這些區(qū)別為不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)集成帶來了困難。如何為用戶提供統(tǒng)一的、開放的訪問接口來訪問分布的、異構(gòu)的電力數(shù)據(jù)，是本文需要解決的重要問題。訪問這些分布的異構(gòu)數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)在于需要將數(shù)據(jù)抽象化，并提供高效的訪問機制。網(wǎng)格技術(shù)提供了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的解決方案，它提供了一種基礎(chǔ)設(shè)施，允許安全地訪問任何信息源，而不需要關(guān)注其位置和數(shù)據(jù)的類型。網(wǎng)格的信息基礎(chǔ)設(shè)施是訪問異質(zhì)文件、數(shù)據(jù)庫、存儲系統(tǒng)等的基礎(chǔ)設(shè)施，并支持在計算處理和大規(guī)模協(xié)作過程中實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。這樣的基礎(chǔ)設(shè)施允許對跨越異質(zhì)硬件和軟件資源的數(shù)據(jù)庫、文件、存儲設(shè)備等進行管理。這樣需要首先將數(shù)據(jù)虛擬化。從訪問的角度來說，一種數(shù)據(jù)大致可以用三個特征來描述，即數(shù)據(jù)（元數(shù)據(jù)）、文件系統(tǒng)和儲存介質(zhì)（以及位置），因此，虛擬數(shù)據(jù)庫涉及三個層次的虛擬化，即數(shù)據(jù)的虛擬化、文件系統(tǒng)的虛擬化和存儲介質(zhì)的虛擬化。這樣，最終為用戶提供一個巨大的全局虛擬數(shù)據(jù)倉庫供訪問，如圖 5所示。圖 5 虛擬數(shù)據(jù)庫原理虛擬數(shù)據(jù)庫（VDB：Virtual Database）技術(shù)使外部數(shù)據(jù)源成為內(nèi)部關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的外延。使用VDB技術(shù)，應(yīng)用程序可以提供對分散在各類原始數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)進行訪問的服務(wù)。VDB收集、組織并集成來自這些源的數(shù)據(jù)，并且為應(yīng)用程序提供單一、規(guī)范的RDBMS的數(shù)據(jù)外貌（appearance）。同時，虛擬數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以更好地利用存儲資源。實現(xiàn)虛擬數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵技術(shù)可以歸納為以下幾點：216。 元數(shù)據(jù)管理和信息服務(wù)；216。 高效的數(shù)據(jù)訪問機制；216。 目錄服務(wù)和復(fù)制管理；216。 高速數(shù)據(jù)傳輸機制；216。 資源調(diào)度優(yōu)化與遠程執(zhí)行；216。 較好的安全機制。. 平臺搭建及功能模塊設(shè)計圖 6 虛擬數(shù)據(jù)庫訪問方案設(shè)計系統(tǒng)的實現(xiàn)是在Globus平臺下開發(fā)數(shù)據(jù)管理服務(wù)，通過JAVA的JDBC訪問數(shù)據(jù)源。由Globus下的消息機制負責將數(shù)據(jù)庫操作任務(wù)（查找、刪除、更新）分配到
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