關(guān)于ASOA集群智能微網(wǎng)的信息化管理設(shè)計(jì)分析

王超

摘 要：智能電網(wǎng)是未來(lái)電力系統(tǒng)重要的發(fā)展方向，集群智能微網(wǎng)作為智能電網(wǎng)新的組織形式。目前在運(yùn)用集群智能電網(wǎng)時(shí)迫切需要解決的問(wèn)題是對(duì)集群智能微網(wǎng)的控制和管理。本文簡(jiǎn)要分析了包含多代理系統(tǒng)和面向服務(wù)架構(gòu)的ASOA，進(jìn)而具體分析了基于ASOA集群智能微網(wǎng)的信息化管理設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：ASOA 智能微網(wǎng) 信息化管理 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）09（b）-0014-02

智能微網(wǎng)是未來(lái)電力系統(tǒng)的重要發(fā)展方向，智能微網(wǎng)旨在解決大規(guī)模、分布式電網(wǎng)問(wèn)題，以最大限度發(fā)揮其分布式發(fā)電技術(shù)在社會(huì)各個(gè)方面中的優(yōu)勢(shì)。而在實(shí)際運(yùn)行中首要解決的問(wèn)題就是集群智能微網(wǎng)的控制和管理。但是原有的多代理系統(tǒng)（MAS）中通信協(xié)議對(duì)于Internet的支持力度不足，再加上此系統(tǒng)中通信信息語(yǔ)義和語(yǔ)法不統(tǒng)一，因此對(duì)微網(wǎng)控制中心和集群智能微網(wǎng)之間的跨平臺(tái)操作產(chǎn)生一定的不利影響。本文將以Web服務(wù)技術(shù)為技術(shù)支持，聯(lián)合面向服務(wù)的結(jié)構(gòu)（SOA）和多代理系統(tǒng)（MAS）構(gòu)建一個(gè)關(guān)于ASOA集群智能微網(wǎng)的信息化管理操作平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)集成智能微網(wǎng)的分布式控制和管理。

1 智能微網(wǎng)的概念和特征

1.1 智能微網(wǎng)的概念。智能微網(wǎng)目前沒(méi)有統(tǒng)一的概念，國(guó)外的一些學(xué)者認(rèn)為智能微網(wǎng)是現(xiàn)代化、小型化的電力系統(tǒng)，滿足供電安全可靠的需求，同時(shí)還可能促進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新和清潔能源的利用；還有人認(rèn)為智能微網(wǎng)是多種能源發(fā)電設(shè)備和終端用戶設(shè)備的智能優(yōu)化管理；我國(guó)相關(guān)學(xué)者認(rèn)為智能微網(wǎng)是運(yùn)用先進(jìn)的電力、通信、計(jì)算機(jī)以及控制技術(shù)在實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)功能的計(jì)劃上滿足社會(huì)能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等方面的需求。

1.2 智能微網(wǎng)的特征。智能微網(wǎng)的特征主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一是智能微網(wǎng)主要適用于并網(wǎng)和獨(dú)立兩種運(yùn)行模式；第二是智能微網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定；第三是智能微網(wǎng)具有兼容的特征，運(yùn)用智能微網(wǎng)并網(wǎng)將分布式電源進(jìn)行有效的兼容。

2 集群智能電網(wǎng)進(jìn)行信息化管理的必要性

集群就是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中眾多分布的軟件系統(tǒng)耦合成一種系統(tǒng)。集群智能電網(wǎng)具有分布式計(jì)算、高可用性和動(dòng)態(tài)共享作業(yè)的特點(diǎn)。多樣性發(fā)電技術(shù)的運(yùn)用，調(diào)度計(jì)劃的波動(dòng)性以及電力市場(chǎng)中微網(wǎng)用戶需求的多變性等使得集群微網(wǎng)的信息量過(guò)大，管理難度加大，為此對(duì)集群微網(wǎng)采取信息化管理顯得十分必要。此外，針對(duì)多個(gè)同時(shí)運(yùn)行的分布式智能微網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)他們之間的信息共享和交換、完成分布功能的跨網(wǎng)操作，便需要一個(gè)合理的信息管理系統(tǒng)來(lái)解決集群智能微網(wǎng)分布式協(xié)作問(wèn)題。

3 關(guān)于ASOA集群智能微網(wǎng)的信息化管理設(shè)計(jì)

（1）集群智能微網(wǎng)的信息化管理的總體設(shè)計(jì)。該信息管理系統(tǒng)以Web服務(wù)作為分布式集群智能微網(wǎng)之間相互操作中的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。智能微網(wǎng)內(nèi)的平臺(tái)借助Agent的特性聯(lián)合Web服務(wù)接口完成該信息管理系統(tǒng)面向服務(wù)設(shè)計(jì)。智能微網(wǎng)的內(nèi)平臺(tái)的私有注冊(cè)中心為智能微網(wǎng)提供注冊(cè)服務(wù)和管理功能，而Web服務(wù)代理主要用來(lái)傳遞各智能微網(wǎng)之間的服務(wù)信息。系統(tǒng)中的智能配電網(wǎng)為上級(jí)控制中心，此網(wǎng)內(nèi)平臺(tái)的公用注冊(cè)中心UDDI主要用來(lái)管理各集群智能微網(wǎng)的服務(wù)注冊(cè)和訂閱，之后利用Web服務(wù)代理中的通信調(diào)度并網(wǎng)運(yùn)行的智能微網(wǎng)參與到系統(tǒng)的各項(xiàng)控制服務(wù)行為，還可以通過(guò)在此信息化管理系統(tǒng)中編排相應(yīng)的功能將集群智能微網(wǎng)中的智能服務(wù)納入到配電網(wǎng)的服務(wù)業(yè)務(wù)中，利用Web業(yè)務(wù)來(lái)規(guī)范Web服務(wù)業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語(yǔ)言（WS-BPEL）靈活的業(yè)務(wù)流程定制、更改和管理功能，以此滿足系統(tǒng)中智能微網(wǎng)群動(dòng)態(tài)的電力業(yè)務(wù)需求。

（2）關(guān)于ASOA集群智能微網(wǎng)組織和交互的設(shè)計(jì)。集群智能微網(wǎng)采用分布式管理，各集群微網(wǎng)之間通過(guò)對(duì)智能組織模型和交互模型來(lái)完成各智能服務(wù)之間的聯(lián)系，實(shí)質(zhì)上每一個(gè)智能微網(wǎng)其管理平臺(tái)就是一個(gè)服務(wù)交互系統(tǒng)，并且在每個(gè)管理平臺(tái)中包含4個(gè)交互層。其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

第一，用戶交互層。此管理層是通過(guò)UIS把智能微網(wǎng)用戶的需求轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)能夠識(shí)別的目標(biāo)模型，之后根據(jù)其需求為用戶提供復(fù)雜的管理任務(wù)和操作。此交互層主要是微網(wǎng)用于與管理系統(tǒng)控制平臺(tái)的連接，通過(guò)此平臺(tái)微網(wǎng)用戶可以向管理平臺(tái)發(fā)送需求，管理向微網(wǎng)用戶發(fā)布相關(guān)的信息。第二，服務(wù)注冊(cè)代理層。此管理層用與管理注冊(cè)的私有服務(wù)和系統(tǒng)對(duì)外發(fā)布的公用服務(wù)。在此管理層SSD為跟蹤服務(wù)描述的結(jié)構(gòu)化注冊(cè)之指定一個(gè)可接受的標(biāo)準(zhǔn)。在此管理層中每條注冊(cè)記錄都是由業(yè)務(wù)實(shí)體組成。注冊(cè)記錄服務(wù)在管理層獨(dú)立的而區(qū)域進(jìn)行儲(chǔ)存并綁定模板，每個(gè)業(yè)務(wù)服務(wù)可以同時(shí)應(yīng)用一個(gè)或是多個(gè)綁定模板，而被綁定的面包板則提供實(shí)際服務(wù)描述的自偵。只有現(xiàn)在SSD中注冊(cè)為本地微網(wǎng)是由服務(wù)，并隨之發(fā)布到配電網(wǎng)公用UDDI中的公共服務(wù)才能夠被其他自能微網(wǎng)調(diào)用。此管理層中的WSB相當(dāng)于一個(gè)SOAP中介，在各微網(wǎng)服務(wù)交互過(guò)程中用來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)消息。第三，智能微網(wǎng)管理層。此管理層主要包含MCSS、GCSS、SDSS和LCSS四個(gè)智能服務(wù)。其中MCSS通常作為獨(dú)立的智能服務(wù)，由實(shí)現(xiàn)預(yù)定的基本功能服務(wù)支出，其智能服務(wù)中的每一個(gè)功能服務(wù)負(fù)責(zé)一個(gè)特殊的功能。MCSS在Agent的功能執(zhí)行門(mén)口的作用下封裝功能實(shí)現(xiàn)層的任務(wù)，而功能實(shí)現(xiàn)層中的每個(gè)子任務(wù)可以將其看做是一個(gè)Java對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)，之后采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)對(duì)其進(jìn)行編程。智能微網(wǎng)管理層在設(shè)計(jì)是運(yùn)用了Web技術(shù)和面向?qū)ο蠹夹g(shù)封裝、執(zhí)行代碼動(dòng)態(tài)聯(lián)編載入的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還運(yùn)用了智能體技術(shù)自治和動(dòng)態(tài)推理的能力，這樣的設(shè)計(jì)便于系統(tǒng)的重新構(gòu)置和使用，并在很大程度上提高了信息化管理系統(tǒng)的可靠性和互操性。第四，數(shù)據(jù)模型層。集群智能微網(wǎng)在進(jìn)行信息交互時(shí)，由于各用戶使用的設(shè)備不同，因此要實(shí)現(xiàn)信息交互就需要對(duì)信息管理平臺(tái)進(jìn)行語(yǔ)義和語(yǔ)法的統(tǒng)一，在才采用設(shè)計(jì)定義智能微網(wǎng)開(kāi)放的信息模型來(lái)實(shí)現(xiàn)集群微網(wǎng)之間的互操和信息交互。此刮泥層采用CIM面向?qū)ο蟮慕７椒▉?lái)擴(kuò)展機(jī)制，采用PowerDesigner建立智能微網(wǎng)分布式電源信息的相應(yīng)擴(kuò)展類，同時(shí)對(duì)已存在的部分進(jìn)行屬性擴(kuò)展，此數(shù)據(jù)模型建立后的集群智能微網(wǎng)可以通過(guò)PowerDesigner的順向工程產(chǎn)生為特定數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建的SQL語(yǔ)句并以文件形式存儲(chǔ)，方便以后的數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)分析智能微網(wǎng)和建立集群智能微網(wǎng)信息化管理，結(jié)合Agent特有的智能化、Web服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)化，設(shè)計(jì)建立關(guān)于ASOA集群智能微網(wǎng)的信息化管理平臺(tái)，以較好的控制和管理電力系統(tǒng)。

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