基于CPS 協(xié)同優(yōu)化技術(shù)的省級(jí)智能電網(wǎng)的需求應(yīng)用

朱國(guó)梁， 魏姍姍， 李 燕

（國(guó)網(wǎng)山東綜合能源服務(wù)有限公司， 山東 濟(jì)南 250000）

1 研究的背景及意義

隨著人工智能時(shí)代的到來(lái)，智能電網(wǎng)逐漸被社會(huì)所關(guān)注，智能電網(wǎng)以其高工作效率，可持續(xù)性輸出和高安全性特點(diǎn)，被人們逐漸認(rèn)知，并且在當(dāng)下引入大數(shù)據(jù)計(jì)算，分布式管理，實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)和智能店里系統(tǒng)的緊密結(jié)合，給企業(yè)帶來(lái)了較大的便捷性，因此本文對(duì)省級(jí)智能電網(wǎng)的優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行深入的探究，并且使用CPS 集成計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)高效，安全的智能電網(wǎng)系統(tǒng)。

2 相關(guān)技術(shù)介紹

2.1 CPS 技術(shù)介紹

CPS 技術(shù)主要是對(duì)大規(guī)模的信息系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且能夠通過(guò)監(jiān)控到的任務(wù)，進(jìn)行仿真以及分析，并且實(shí)現(xiàn)控制優(yōu)先級(jí)別的功能。在本文中 CSP主要是為了將智能電網(wǎng)中的耗電量，以及用戶(hù)需求任務(wù)進(jìn)行優(yōu)先等級(jí)的劃分。CPS 可以看作是智能電網(wǎng)中的任務(wù)量的整合，是時(shí)代的發(fā)展的先鋒，可以通過(guò)它對(duì)現(xiàn)有的任務(wù)和寬帶量進(jìn)行最優(yōu)的控制，運(yùn)用CPS技術(shù)要比人工控制更為準(zhǔn)確，更為方便，減少了大量的人工成本，也減少了寬帶量的資源浪費(fèi)。

2.2 電力通信技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，人們對(duì)電的應(yīng)用更加迫切，無(wú)時(shí)無(wú)刻都需要電力的幫助，因此智能電網(wǎng)的擁堵以及用戶(hù)繳費(fèi)的需求，和給用戶(hù)分配的用電任務(wù)是否擁堵，都需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，比如日常的寬帶量、用電質(zhì)量、寬帶效率是否低等問(wèn)題，都需要電力企業(yè)進(jìn)行合理的布局。而電力通信技術(shù)又需要物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)緊密的結(jié)合，同時(shí)運(yùn)用大數(shù)據(jù)算法，進(jìn)行合理優(yōu)化，才能保證電力通信技術(shù)的合理分配。一般在硬件方面，需要用到傳感器、光纖、電力芯片以及通信協(xié)議等技術(shù)，而在軟件方面則需要進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，寬帶上網(wǎng)等技術(shù)。近幾年隨著用戶(hù)對(duì)寬帶量的需求量增多，使用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行合理用電任務(wù)的需求分配逐漸增多，在本文中則使用CPS 技術(shù)進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化省級(jí)智能電網(wǎng)，這些主要根據(jù)用戶(hù)的需求進(jìn)行決定。

2.3 互聯(lián)共享技術(shù)

互聯(lián)共享技術(shù)，主要是基于云平臺(tái)的一種任務(wù)的分配，將一個(gè)優(yōu)化好的任務(wù)共享到云平臺(tái)，而其他人員可以進(jìn)行查看，并且采取一定的措施。在本文中互聯(lián)共享，主要目的是省級(jí)智能電網(wǎng)中的用戶(hù)寬帶量，進(jìn)行共享。

根據(jù)用戶(hù)的需求通過(guò)虛擬機(jī)進(jìn)行分析調(diào)度，充分滿(mǎn)足客戶(hù)的任務(wù)需求，這與網(wǎng)絡(luò)計(jì)算有著很大的不同，二者相比較而言，CPS 協(xié)同優(yōu)化混合算法顯然更富有彈性，能夠合理地架設(shè)資源，例如可訪問(wèn)性、開(kāi)放性和繁榮性。目前很多網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)都在使用CPS 協(xié)同優(yōu)化混合算法的按需分配功能，只要有網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備，就可以忽略空間，可以在安全無(wú)限制的條件下與他人自由通信，并可以訪問(wèn)通信地址。互聯(lián)共享技術(shù)是解決智能電網(wǎng)中任務(wù)調(diào)度的重要手段之一，比如CPS 協(xié)同優(yōu)化混合算法工作環(huán)境。任務(wù)調(diào)度在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中被充分利用，因?yàn)檫@種方法可以大大降低執(zhí)行時(shí)間。

工作流是指用戶(hù)的需求任務(wù)流，CPS 協(xié)同優(yōu)化混合算法的執(zhí)行是有很多好處的，尤其是資源和任務(wù)并非固定的情況下，使用CPS 協(xié)同優(yōu)化，不需要將所有的資源搜集好在整合，而是隨著省級(jí)智能電網(wǎng)中的任務(wù)和用戶(hù)的增多，不斷地調(diào)整需求，同時(shí)還可以減少人工成本，使得任務(wù)分配更加合理，給用戶(hù)帶來(lái)非常好的體驗(yàn)。

與此同時(shí)，在省級(jí)智能電網(wǎng)中必須按照一定的時(shí)間內(nèi)，分配任務(wù)及用戶(hù)的需求，因?yàn)橛脩?hù)在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)需要進(jìn)行上網(wǎng)，進(jìn)行寬帶的劃分，部分用戶(hù)花費(fèi)的費(fèi)用比較高，那么享受的智能電網(wǎng)的寬帶資源也就多，根據(jù)用戶(hù)付費(fèi)的不同，那么享受的寬帶業(yè)務(wù)量和網(wǎng)速也就不同，那么此時(shí)則需要進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化進(jìn)行合理的分配。

互聯(lián)共享技術(shù)在提供資源任務(wù)調(diào)度和帶寬時(shí)，要根據(jù)商家是否滿(mǎn)意，才可以進(jìn)行后期運(yùn)行效率和資源的分配，從而根據(jù)商家付費(fèi)程度和任務(wù)數(shù)量進(jìn)行資源分配。因此使用云端虛擬機(jī)進(jìn)行任務(wù)調(diào)度是時(shí)下非常流行的帶寬分配方法。

2.4 高度智能技術(shù)

高度智能技術(shù)在省級(jí)智能電網(wǎng)中的應(yīng)用目的，主要實(shí)現(xiàn)全方位智能技術(shù)，避免人工成本的浪費(fèi)，同時(shí)人工在進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化技術(shù)時(shí)很有可能會(huì)使得資源浪費(fèi)，因此運(yùn)用高度智能技術(shù)，進(jìn)行資源的合理分配，在本文中主要使用CPS 協(xié)同優(yōu)化協(xié)議進(jìn)行智能電網(wǎng)的任務(wù)的解決，主要解決的任務(wù)如下。

1）云用戶(hù)端。一般會(huì)使用終端設(shè)備，像電腦或者手機(jī)等，向服務(wù)云發(fā)出指令。用戶(hù)在本地操作自己的系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)就可以定制服務(wù)。

2）管理目錄。在智能電網(wǎng)中，用戶(hù)的需求和請(qǐng)求任務(wù)，會(huì)形成一定的目錄，如果人工一個(gè)個(gè)去執(zhí)行這些目錄，那么耗費(fèi)的時(shí)間會(huì)非常大，而采用CPS 進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化，可以根據(jù)目錄中任務(wù)的特征，進(jìn)行合理的劃分，那么則會(huì)省去很多時(shí)間。

3）監(jiān)控。隨時(shí)隨地對(duì)掌握監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，便于云端服務(wù)器進(jìn)行任務(wù)調(diào)度的迅速分配，確保了負(fù)載均衡，用戶(hù)通過(guò)這類(lèi)配置可以獲得最符合自己所需要的資源。

3 省級(jí)智能電網(wǎng)的應(yīng)用

省級(jí)智能電網(wǎng)的需求任務(wù)量要合理地分配，需要通過(guò)虛擬內(nèi)存地址來(lái)進(jìn)行，采用CPS 協(xié)同優(yōu)化協(xié)議時(shí)，首先確定任務(wù)，在任務(wù)的進(jìn)程中虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址的過(guò)程，是在進(jìn)程運(yùn)行中動(dòng)態(tài)進(jìn)行的。物理機(jī)環(huán)境之中，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存享有完全的控制權(quán)，操作系統(tǒng)默認(rèn)物理內(nèi)存地址從0 開(kāi)始，并且是連續(xù)的。以省級(jí)智能電網(wǎng)為核心的應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)估算。

省級(jí)智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)是來(lái)自于人力資源管理系統(tǒng)，是時(shí)下比較流行的統(tǒng)計(jì)人力資源的辦公系統(tǒng)，首先我們來(lái)看這組數(shù)據(jù)，居民主索引數(shù)據(jù)，以500 萬(wàn)人口計(jì)算，這些人占用的帶寬空間是一個(gè)比較龐大的數(shù)據(jù)，以每個(gè)人占有0.01 M的空間來(lái)計(jì)算，500 萬(wàn)人口，那就是50 G，這就需要一個(gè)較為龐大的帶寬數(shù)據(jù)，居民健康卡存檔需要詳細(xì)的資料因此會(huì)占用相對(duì)較多的帶寬為0.02 M，那么所用的數(shù)據(jù)為100 G，這只是一個(gè)虛擬的數(shù)據(jù)，如果放在實(shí)際生活中，這些數(shù)據(jù)需要占用很大的空間，幾個(gè)房間到幾十個(gè)房間才可以放下，而且查找非常困難，也無(wú)法做到這些數(shù)據(jù)任意的調(diào)度，需要CPS 協(xié)同優(yōu)化混合算法中的虛擬機(jī)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，下面例子同理，比如出生證數(shù)據(jù)，每年帶寬可達(dá)40 G，婦幼保健健康保存數(shù)據(jù)80 G，個(gè)人基本健康檔案每年500 G 帶寬，電子病歷數(shù)據(jù)每年400 G，數(shù)據(jù)非常龐大，而且每年需要不斷的增加，歷史數(shù)據(jù)隨著年限的增加是很難查找的，因此有了CPS協(xié)同優(yōu)化混合算法空間的優(yōu)化調(diào)度，解決了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和調(diào)度的問(wèn)題。

表1 以省級(jí)智能電網(wǎng)為核心的應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)

4 結(jié)論

在當(dāng)今人們對(duì)每天上網(wǎng)的需求，用電的需求都非常關(guān)注，因此本文就以省級(jí)為單位，并且根據(jù)一定的人口數(shù)據(jù)，進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化，運(yùn)用CPS 技術(shù)進(jìn)行用戶(hù)的需求部署，同時(shí)介紹了CPS 技術(shù)在省級(jí)智能電網(wǎng)中的作用，相信在不久的將來(lái)，智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使用戶(hù)需求的寬帶量可以在最短的時(shí)間內(nèi)占有量最優(yōu)。