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

王超

摘 要：智能電網(wǎng)是未來電力系統(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。目前在運用集群智能電網(wǎng)時迫切需要解決的問題是對集群智能微網(wǎng)的控制和管理。本文簡要分析了包含多代理系統(tǒng)和面向服務(wù)架構(gòu)的ASOA，進而具體分析了基于ASOA集群智能微網(wǎng)的信息化管理設(shè)計。

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

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（b）-0014-02

智能微網(wǎng)是未來電力系統(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)問題，以最大限度發(fā)揮其分布式發(fā)電技術(shù)在社會各個方面中的優(yōu)勢。而在實際運行中首要解決的問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)議對于Internet的支持力度不足，再加上此系統(tǒng)中通信信息語義和語法不統(tǒng)一，因此對微網(wǎng)控制中心和集群智能微網(wǎng)之間的跨平臺操作產(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)建一個關(guān)于ASOA集群智能微網(wǎng)的信息化管理操作平臺，以實現(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)目前沒有統(tǒng)一的概念，國外的一些學(xué)者認為智能微網(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，同時還可能促進技術(shù)的創(chuàng)新和清潔能源的利用；還有人認為智能微網(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；我國相關(guān)學(xué)者認為智能微網(wǎng)是運用先進的電力、通信、計算機以及控制技術(shù)在實現(xiàn)微網(wǎng)功能的計劃上滿足社會能源、經(jīng)濟、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：第一是智能微網(wǎng)主要適用于并網(wǎng)和獨立兩種運行模式；第二是智能微網(wǎng)的運行穩(wěn)定；第三是智能微網(wǎng)具有兼容的特征，運用智能微網(wǎng)并網(wǎng)將分布式電源進行有效的兼容。

2 集群智能電網(wǎng)進行信息化管理的必要性

集群就是將計算機系統(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)具有分布式計算、高可用性和動態(tài)共享作業(yè)的特點。多樣性發(fā)電技術(shù)的運用，調(diào)度計劃的波動性以及電力市場中微網(wǎng)用戶需求的多變性等使得集群微網(wǎng)的信息量過大，管理難度加大，為此對集群微網(wǎng)采取信息化管理顯得十分必要。此外，針對多個同時運行的分布式智能微網(wǎng)要實現(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，便需要一個合理的信息管理系統(tǒng)來解決集群智能微網(wǎng)分布式協(xié)作問題。

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

（1）集群智能微網(wǎng)的信息化管理的總體設(shè)計。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。智能微網(wǎng)的內(nèi)平臺的私有注冊中心為智能微網(wǎng)提供注冊服務(wù)和管理功能，而Web服務(wù)代理主要用來傳遞各智能微網(wǎng)之間的服務(wù)信息。系統(tǒng)中的智能配電網(wǎng)為上級控制中心，此網(wǎng)內(nèi)平臺的公用注冊中心UDDI主要用來管理各集群智能微網(wǎng)的服務(wù)注冊和訂閱，之后利用Web服務(wù)代理中的通信調(diào)度并網(wǎng)運行的智能微網(wǎng)參與到系統(tǒng)的各項控制服務(wù)行為，還可以通過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)來規(guī)范Web服務(wù)業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言（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。集群智能微網(wǎng)采用分布式管理，各集群微網(wǎng)之間通過對智能組織模型和交互模型來完成各智能服務(wù)之間的聯(lián)系，實質(zhì)上每一個智能微網(wǎng)其管理平臺就是一個服務(wù)交互系統(tǒng)，并且在每個管理平臺中包含4個交互層。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UIS把智能微網(wǎng)用戶的需求轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)能夠識別的目標模型，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)控制平臺的連接，通過此平臺微網(wǎng)用戶可以向管理平臺發(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)注冊代理層。此管理層用與管理注冊的私有服務(wù)和系統(tǒng)對外發(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)化注冊之指定一個可接受的標準。在此管理層中每條注冊記錄都是由業(yè)務(wù)實體組成。注冊記錄服務(wù)在管理層獨立的而區(qū)域進行儲存并綁定模板，每個業(yè)務(wù)服務(wù)可以同時應(yīng)用一個或是多個綁定模板，而被綁定的面包板則提供實際服務(wù)描述的自偵。只有現(xiàn)在SSD中注冊為本地微網(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相當于一個SOAP中介，在各微網(wǎng)服務(wù)交互過程中用來轉(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四個智能服務(wù)。其中MCSS通常作為獨立的智能服務(wù)，由實現(xiàn)預(yù)定的基本功能服務(wù)支出，其智能服務(wù)中的每一個功能服務(wù)負責一個特殊的功能。MCSS在Agent的功能執(zhí)行門口的作用下封裝功能實現(xiàn)層的任務(wù)，而功能實現(xiàn)層中的每個子任務(wù)可以將其看做是一個Java對象進行設(shè)計，之后采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)對其進行編程。智能微網(wǎng)管理層在設(shè)計是運用了Web技術(shù)和面向?qū)ο蠹夹g(shù)封裝、執(zhí)行代碼動態(tài)聯(lián)編載入的優(yōu)勢，同時還運用了智能體技術(shù)自治和動態(tài)推理的能力，這樣的設(shè)計便于系統(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)在進行信息交互時，由于各用戶使用的設(shè)備不同，因此要實現(xiàn)信息交互就需要對信息管理平臺進行語義和語法的統(tǒng)一，在才采用設(shè)計定義智能微網(wǎng)開放的信息模型來實現(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▉頂U展機制，采用PowerDesigner建立智能微網(wǎng)分布式電源信息的相應(yīng)擴展類，同時對已存在的部分進行屬性擴展，此數(shù)據(jù)模型建立后的集群智能微網(wǎng)可以通過PowerDesigner的順向工程產(chǎn)生為特定數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建的SQL語句并以文件形式存儲，方便以后的數(shù)據(jù)庫的建立。

4 結(jié)語

本文通過分析智能微網(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)的標準網(wǎng)絡(luò)化，設(shè)計建立關(guān)于ASOA集群智能微網(wǎng)的信息化管理平臺，以較好的控制和管理電力系統(tǒng)。

參考文獻

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