源数据表

源数据表（共5篇）

源数据表 篇1

0 引 言

近年来, 随着蛋白质组学技术的普及和基础研究的深入, 生物信息学正面临一系列新的挑战。对高度复杂的海量蛋白质组学实验数据进行存储、共享与整合即是其中最重要的问题之一。各个数据源在物理上的分布、结构上的互异以及语义上的差异成为了对实验数据进行共享与整合的三大瓶颈。

各个数据源的元数据不仅包含了数据的名称、类型等信息, 还提供了数据的上下文描述信息, 如果将各数据源的元数据按照一个统一的标准提取出来集中存放在一个元数据库中, 将集成的元数据信息与用户建立的用户模式的相应字段进行关联, 就能够通过解析用户模式得到对应的各数据源数据信息;将获得的各数据源查询结果进行连接、合并等操作, 并按用户模式进行输出, 就能够实现数据的共享和整合。根据以上分析, 课题组提出了基于元数据的蛋白质组学数据资源共享与整合方案, 并在此基础上已经实现了针对关系数据库中各异域异构的源数据库中的元数据信息集成到CWM的元仓库模型中。但是元仓库的管理员并不能控制源数据库 (以下的源数据库均为关系数据库) 中的元数据的变化, 如果源数据库的元数据信息发生了改变, 而元仓库不能进行及时更新同步的话, 就有可能造成元数据的悬挂, 对用户的查询结果产生不可估量的影响。如何捕获源数据库中的结构变化信息, 并将该元数据追加到元数据仓库中去, 成为解决问题的重点。

1 现有同步策略的分析与选择

目前关于数据同步策略的研究大多针对数据库中数据的变化, 而不是针对源数据库结构的变化, 但其思想可以借鉴。数据同步的基础是对象变化捕获, 它直接决定了数据同步的更新方式和选时方式。变化捕获不仅要获得复制对象的变化序列或当前映像, 还要在对等式复制时提供尽可能详细的控制信息。通过对当前使用捕获方法的综合分析, 目前主要有6种基本变化捕获形式, 它们是:基于快照法;基于触发器法;基于日志法;基于API法;影子表法;变更轨迹表法。由于基于快照发、影子表法和变更轨迹法的核心思想是变化后的数据库信息与原数据库信息进行比较, 最终得出变化的结果, 这种方法效率比较低下, 而且主流的数据库管理系统并没有提供关于数据库结构的快照信息, 因此这三种方式不太适合对数据库结构变化的捕捉;基于API法主要适用于小型的非关系型的数据库, 并且其是无法捕捉到的那些不经过API的操作;基于触发器法和基于日志法这两种方法运行的效率和通用性都比较高, 但基于日志法的实现方法相对而言更加复杂。在综合分析上述6种方法的基础上, 考虑到目前课题组主要考虑关系数据库的集成, 并且各主流的RDBMS如SQL Server, Oracle, MySQL, DB2等都提供了DDL (该触发器主要在响应数据定义语言语句时执行存储过程) 的触发器, 这里选择基于触发器法来捕获数据库结构的变化信息。这样可以利用DDL触发器来捕捉类似“用户建立新表”这类结构变化操作。

2 基于DDL触发器的元数据同步策略设计

经过以上分析, 最终设计了一个基于DDL触发器的元仓库与源数据库的元数据信息同步策略, 其基本思想如图1所示。该方法首先通过各关系数据库的DDL触发器捕获到其元数据的变化信息并保存到源数据库结构变化信息表中, 当元仓库的管理者向各数据源发送同步请求时, 将信息表中的信息经过SQL语句清理缓冲器整理后, 通过网络传送到管理元仓库的服务器中, 元仓库服务器最终经过词法分析器将源数据库的结构变化信息更新到元仓库中。

2.1 DDL触发器介绍

DDL触发器是一种特殊的触发器, 它在响应数据定义语言 (DDL) 语句时触发。它们可以用于在数据库中执行管理任务, 例如, 审核以及规范数据库操作。使用DDL触发器, 可以达到以下几种目的:第一, 要防止对数据库架构进行某些更改。 第二, 希望数据库中发生某种情况以响应数据库架构中的更改。 第三, 要记录数据库架构中的更改或事件。与标准的DML触发器一样, DDL触发器在响应事件时执行存储过程。 但与标准的DML触发器不同的是, 它们并不在响应对表或视图的UPDATE, INSERT或DELETE语句时执行存储过程。 它们主要在响应数据定义语言 (DDL) 语句执行存储过程。 这些语句包括 CREATE, ALTER, DROP, GRANT, DENY, REVOKE和UPDATE STATISTICS等语句, 然而这些语句正是引起源数据库的元数据信息改变的操作, 所以通过DDL触发器就能够方便地获得源数据库的结构变化信息。

2.2 源数据库变化捕捉器的设计

首先根据源数据库不同的DBMS编写相应的模块, 通过该模块调用DDL触发器, 将源数据库中的结构变化的信息保存到源数据库结构变化信息表中。以关系数据库中的SQLServer为例, 可以通过在其内部建立DDL触发器捕获捕获其的结构变化信息, 例如:特定数据库中某些表的信息变化, 表的删除、添加和表的属性字段的更新等, 都可以通过DDL触发器捕获到。在数据库中建立好一个DDL触发器后, 调用SQLServer系统自带的函数 ChangeCatch () , 就可以捕获有关激发 DDL 触发器的事件的信息, 并将其保存到ChangeInfor日志表中。但是ChangeCatch () 函数捕捉到的是xml 值, 而这里需要的是SQL脚本, 因此要采用以下的命令对其进行解析:

SET@cmd=LTRIM (RTRIM (REPLACE (@cmd, ″, ″) ) )

这样当对源数据库进行修改时, DDL触发器就会将修改的信息捕捉, 并保存到数据库的ChangeInfor的数据库结构变化信息表中。下面的数据, 是通过以上方法在SQLServer数据库中捕获到的结构变化信息的SQL脚本, 其结果如图2所示。

以上的示例展示了该方法在关系数据库SQLServer中的实现方法, 在其他的关系数据库中, 也可以效仿上面的方法, 实现数据库结构信息变化的捕获, 这里不再赘述。

2.3 SQL语句清理缓冲器的设计

由DDL触发器捕获的数据库的结构变化信息是将源数据库中所有的结构变化信息, 都以SQL语句的形式存储到相应的表格信息中。由于这些信息没有经过筛选和清理, 因此这些数据信息是杂乱无章的, 如果直接用这些数据信息对元仓库进行更新的话, 有可能会造成一些操作的冗余和无效的操作, 浪费元仓库服务器的资源。例如:在一个源数据库中, 由于某种需要, 对库中的某个表格A的结构进行了一些相应的改动后, DBA又将该表删除。那么无疑DDL触发器会将对表格A的改动操作和删除操作的SQL语句都进行了保存, 如果直接通过DDL触发器得到的信息与元仓库中的元数据进行同步一致的话, 那么原来对表A的修改操作, 使得在元仓库中相应的元数据也应进行修改。毋庸置疑这些操作基本上对元仓库的最终结构来说是无用的。因为最终该表在源数据库中被删除。以上这种情况在源数据库与元仓库的一致性过程中还有很多。为了避免这些无用的操作, 这里设计一个源数据库的SQL缓冲清理器。设计的基本原则是:首先将DDL触发器捕捉到的源数据库的变化信息保存到一张临时的信息表中, 当元仓库的管理者向源数据库提出获得变化信息的请求时, 先对这些信息进行清理, 拿上面表A的例子来说, 通过缓冲清理器的分析处理之后, 只需要最终把表A删除的信息传送到元仓库的服务器的相应模块中进行处理即可。这样不但解决了元仓库更新时无效操作等问题, 还减少了网络间数据的传送量。源数据库结构变化捕捉器的总体结构如图3所示。

2.4 元仓库更新的设计

当元仓库的管理者决定对元仓库进行更新时, 首先通过Internet获得源数据库的结构变化信息, 然后利用语法分析器对这些结构变化的SQL语句进行语法分析, 提取变化的元数据, 对元仓库进行相应修改。一般与关系数据库结构变化相关的SQL语句主要有表1所列情况。

SQL通常不提供修改模式定义、修改视图定义和修改索引定义等操作。用户如果想修改这些对象, 只能先将他们删除掉, 然后再进行重建。此外, SQL语言用Alter Table 语句修改基本表, 修改的内容一般有以下几种情况:

故此, 只需设计语法分析器, 分析上述SQL语句, 一种结构变化对应一个模块函数。提取函数是按照SQL脚本的BNF范式进行提取的。例如, 当语法分析器分析得到某条SQL语句中包含“Create Table”, 则自动调用CreateTable () , 将此新建的表及其所属的内容的元数据信息提取出来, 并把这些元数据信息转换成元仓库中对应类的对象。其他的操作方式也是通过类似的方法, 遇到Drop时调用删除模块进行提取, 遇到Alter时则需要根据其对表的不同的操作, 采取不同的应对措施。

当元数据提取完毕并通过完整性检查后, 元数据以对象的形式存在于缓存模块中, 根据元数据的更新情况将其分成两组, 一组为需要添加的元数据, 另一组为需要删除的元数据。由于修改操作被分成了删除和添加两部分, 为了避免添加过程的冗余, 先对元仓库中的元数据进行删除, 然后再进行添加。元仓库的更新流程如图4所示。

为了更好地支持数据信息的查询, 在元仓库中的元数据上建立了用户模式和语义元数据, 因此在元数据删除的过程中要对其进行判断是否建立了映射关系, 如果已经建立了映射关系的则提示映射关系的建立者该元数据已经不存在, 然后再将元数据删掉。

元数据之间存在若干依赖性 (或称相关性) , 它们制约着元数据提取与导入的先后顺序:被依赖的元数据必须先于依赖的元数据进行提取与导入。因此将要添加的元数据分成两类:基本元数据和相关元数据。因此导入的时候需要分成两步, 第一步首先向平台元数据库导入基本元数据, 即各种实体类的对象, 遍历每种实体类的实体对象 (实现时用链表管理) , 将其依次导入平台元数据库。第二阶段待所有基本元数据导入完成后, 便可以导入相关元数据, 即通过遍历每种关联类的关联对象 (实现时用关联对象中的引用属性管理) 依次导入平台元数据库。这种导入顺序确保了导入相关元数据时平台元数据库中已经存放了该数据可能用到的基本元数据, 有效解决了元数据相关性问题。经过以上过程, 最终达到了元仓库与源数据库的元数据的同步。

3 结 语

本文给出了在当源数据库的结构发生变化时, 如何对相应的元仓库中的元数据进行更新的方法, 并解决了因此种情况而引起的元数据悬挂的问题。课题组的最终目的是:通过本体标注元数据和用户模式的形式对各源数据信息进行智能化的查询。通过本体标注元数据后, 元仓库发生变化时, 智能地解决本体标注和用户模式悬挂的问题也在考虑解决中, 相关工作会在后续的文章中介绍。

源数据表 篇2

据预测,到2016年中国数据中心市场规模将突破1000亿人民币[1]。就目前原始设备出口总量而言,中国及亚太已经远超世界其他区域。从全球视角而言,中国正在成为全球最大的数据中心市场。然而,在大型数据中心建设中仍存在着许多问题,值得深入探索并不断完善。

统计显示,数据中心的冷却用电占机房总功耗的40%左右。如何降低大型数据中心水冷系统的的运行能耗,从根本上降低PUE(评价数据中心能源效率的指标)成为亟待解决的课题。本文分别从制冷主机运行及控制策略、IDC机房空调的合理设计及系统轻载运行等方面进行了阐述,提出了一系列行之有效的数据中心空调冷源系统的经济运行模式。

正文

1 制冷主机运行及控制策略

空调冷水系统一般包括冷水机组、冷却塔、水泵等主要部件,大多数建筑物都是使用两台(或两台以上)的冷水机组供冷,冷水机组大部分时间内均在部分负荷下运行。优化制冷主机运行台数,同时对冷冻水、冷却水系统进行控制调节,能使冷水机组高效、可靠地运行。

1.1 制冷主机运行台数优化

1.1.1 离心式冷水机组部分负荷的能效比特点

离心式冷水机组在部分负荷下运行的条件不同,其部分负荷的能效比变化趋势不同,根据冷却水进水温度变化,冷水机组在部分负荷时的运行规律见表1[2]。

表1 冷却水进水温度对冷水机组部分负荷的能效比影响(参见右栏)

冷水机组是按照设计工况选择的,当冷却水进水温度低于设计工况时,冷水机组的满负荷制冷量可能会大于其设计冷量(额定冷量)。超额冷量一般是5%左右,它不仅受到“压缩机过电流保护”的限制,而且受到冷凝器与蒸发器的压差不宜过低的限制。另外,在冷水机组负荷相同的条件下,若冷却水进水温度降低,则冷水机组的COP会升高。

冷水机组在非设计工况下,仍可能满负荷运行。在多台冷水机组运行管理中,空调系统负荷逐步减少时,会关闭部分冷水机组,使剩余的冷水机组在较高负荷区域满负荷运行。因此在设计选型时适当增加冷水机组台数,在空调系统部分负荷时,减少冷水机组的运行台数是节能的措施之一。

1.1.2 多台离心式冷水机组并联运行规律

据统计只有15%左右的建筑物使用单台冷水机组供冷,而85%左右的建筑物使用两台(或以上)的冷水机组供冷。为了让每台冷水机组运行在高能效的较高负荷区域,冷水机组的群控方案应确保每台冷水机组绝大部分时间运行在50%以上负荷范围内,以达到既节约冷水机组运行费用,又节约与之相对应的水泵、冷却塔的运行时间及电费的目的。当建筑物中的冷水机组的数量越多时,每台机组接近满负荷运行的概率越大。

由于大部分建筑物都是使用两台(或两台以上)冷水机组供冷,并且冷水机组的群控方案基本保证每台冷水机组绝大部分时间运行在50%以上负荷范围内,因此在选择离心式冷水机组台数时,需注意:

1).离心式冷水机组的NPLV值不能真实反映多台冷水机组运行时的实际能耗情况,因此可采取比较离心式冷水机组的COP为主,比较其NPLV值为辅的方式,评估多台冷水机组运行时的实际能耗情况。

2).合理选择冷水机组的台数,综合考虑两方面因素。增加设计的冷水机组台数是节能运行的措施之一,在空调系统负荷减少时,可减少冷水机组的运行台数。但是需综合考虑由于冷水机组台数增加,导致冷水机组的单机制冷量减少,对于同一系列的机组而言,单机制冷量减小,其COP值也相对较小,对冷水机组的节能运行不利。

3).从实际出发选择冷水机组的台数和单机制冷量。一般工程以3~5台冷水机组为宜,基本上是多台同一冷量的冷水机组。这样既考虑离心式冷水机组在不同冷量范围的性价比和COP值,又考虑冷水机组、水泵、冷却塔的互为备用,还考虑冷水机组的群控系统的复杂程度及其成本。冷水机组台数过多,会相应增大冷水机房面积,因为每一台冷水机组都需要维修空间,并且水泵、冷却塔所需的空间也相应增大。

根据能效和设备性能,提供最优设备运行组合和优化每台冷水机组负荷分配,可根据日常运行数据,经专业软件提供智能控制算法以便最大限度的根据负载需求实现节能运行,合理控制冷水机组运行台数,实现系统高效节能地运行。为了让每台冷水机组运行在高能效的较高负荷区域,应确保每台冷水机组绝大部分时间运行在50%以上负荷范围内,以达到既节约冷水机组运行费用,又节约与之相对应的水泵、冷却塔的运行时间及电费的目的。

1.2 变工况节能冷却水系统

1.2.1 冷却水温度的优化点确定

冷水机组提供冷量的同时还产生热量,通过冷却塔散热。冷却水温度变化后,冷水机组能耗和冷却塔能耗的变化趋势却相反,见表2。

故把冷却塔能耗与冷水机组能耗相加,可以寻找冷却水温度的优化点,对应于总能耗曲线上的最低点。

1.2.2 冷却水温度优化点随运行工况变化而改变

冷却水温度的优化点取决于很多参数,如冷却负荷、空气的湿球温度或环境状态等。冷水机组和冷却塔的综合能耗最低点不是对应于恒定的冷却水温度点,如图1所示[2]。

假如在室外湿球温度18℃时,一台1550冷吨的离心式冷水机组满负荷的工作状态曲线如图1,它表明在此负荷、此湿球温度下,随着冷却水温度的不同,冷水机组和冷却塔的总能耗也随之不同。在此状态下的冷却水的优化温度为24℃,对应于总能耗曲线上的最低点。当随着负荷减少,室外湿球温度的下降,冷却水的优化温度也会随之发生变化。在冷水机组荷载达到1160冷吨时,湿球温度在14℃的条件下,冷却水的优化点移到了21℃。因此,不同的湿球温度,不同的冷水机组荷载会产生出不同的优化温度点。

冷水机组能耗与冷水机组的性能曲线有关,而冷却塔能耗与冷却塔的性能曲线有关,需采用智能化的控制系统将冷却塔运行控制与冷水机组运行控制紧密地结合。

1.2.3 变工况调节

冷却水温度主要由冷水机组和冷却塔性能曲线、空气湿球温度和环境状态以及冷却负荷这三个方面来确定的。

变工况冷却系统实质是把系统的发热量用最小的功耗带走,并为系统提供相对理想的冷却水温度,适应不同空气湿球温度及不同冷负荷工况变化,为系统综合COP做贡献。

由于空调系统大部分时段均运行于部分负荷下,冷却塔容量按照满负荷配置,同时配有备用冷却塔及自由冷却系统冷却塔(此部分塔在非自由冷却时段可与主机配备的塔体联合使用),这些设备配置就为变工况冷却系统的实施奠定了基本的物质基础。

在日常运行中,根据环境湿球温度、冷却水流量、进回水温度,控制风机运行状态与数量,为主机提供最佳冷却水温,做好相关数据的纪录与整理,从中归纳汇总找出内在的联系及规律,为主机运行提供最佳的冷却温度,优化冷却水系统运行方案。

同时应当明确增加冷却塔运行台数、降低冷却水出水温度,必然导致冷却塔蒸发损失、排污损失及飘逸损失的加大,不可避免的会增大冷却水系统的补水量,所以确定冷却水最佳冷却温度,需同时考虑补水量的影响。

1.3 适当提高空调供水温度的节能运行

适当提高制冷主机的蒸发温度及冷水的出水温度是提升制冷系统整体节能效果的一个有力措施。

随着冷水机组的出口冷水温度升高,冷水机组的制冷量逐渐增加,COP值逐渐增加,从4.4℃到9 . 5 ℃,冷水温度升高5.1℃,冷水机组的冷量增加了30.2%,COP值增加了7.9%。冷水温度的升高使冷水机组的蒸发压力和蒸发温度升高,从而改善主机的制冷性能,使得制冷量和COP值增加(见图2)。如空调负荷发生变化,可以通过调节离心式制冷机进口导叶或者调节转速,改变蒸气吸入量,以适应供冷量的要求。所以提高冷水供水温度不会引起供冷量偏大的问题。

下图显示了在不同的出水温度条件下,冷水机组的制冷量与用电功率的典型关系。

图3 冷水机组出水温度与制冷量和用电功率的关系(参见右栏)

不难看出,随着出水温度的提升,制冷量和用电功率都在增加,但制冷量的增幅更大。以上分析表明,根据气象条件和空调负荷的变化,确定合理的供水温度,这样既可提高制冷机组运行能效比,又可延长自由冷却使用时间。

确定冷水温度的运行参数,需根据数据机房空调负荷、室外气象参数、末端专用空调处理能力三方面的因素确定。

值得注意的是,冷水机组的出水温度也不可以不受限制的提高,且对于末端空调设备而言,当来自冷水机组的冷冻水供水温度提升时,其制冷量将随之下降,专用空调的运行台数必然会有所增加,其对应的功耗也会有一定程度的上升;当专用空调制冷量衰减过大,即会出现末端专用空调制冷总量无法满足数据机房所需冷负荷,那势必会导致数据机房环境温度升高。

2 IDC机房空调的合理设计

2.1 IDC机房的气流组织

合理的冷热通道分布,可以避免因局部热点,导致空调温度设定过低从而引起的高功耗。机架“背对背”、“面对面”布置是最基础的冷热通道布置(如图4),在此基础上,应进一步考虑封闭热通道(如图5)或冷通道(如图6),进而提高气流组织的效率,使空调运行在高效状态[3]。通过大量的CFD(计算流体动力学仿真模拟软件)模拟,以及现场实测,总结了大多数情况下,封闭冷通道效率更高,究其原因是由于冷通道可以使机柜得到更多的进风,可以有效冷却设备,降低主设备的出风温度,最终的结果就是可以提高空调回风温度的设定点,实现空调系统的节能。

图4机房冷热通道布置示意图

图5封闭热通道后的温度场

图6 封闭冷通道后的温度场(参见下页)

机柜内气流设计是引导空气最大限度改进冷却效果的关键因素,设计合理的机柜,其气流组织顺畅且无冷热气流掺混,高效地利用了空调提供的低温空气,提高了冷风的利用效率。无论是何种形式的机柜,都要合理设计机柜内部的气流组织。首先,应避免气流受阻,在机架中应留出冷风自由上升的通道,避免设备完全将下送的冷风阻挡;其次,应避免气流紊乱,造成冷热风混合,应在空位放置机架挡板(盲板),阻止热风回流。

2.2 IDC机房热通道温度的提高

适当提高末端专用空调回风温度以提高单台机组的运行效率,减少运行台数,降低末端专用空调的功耗。较高的回风温度,可以增加服务器的前后端温度差,这能在相同热负荷的情况下,减少风量,同时也可以减少风机风量和转速,风机的功耗它根据的转速比值是一个立方的关系,当风机转速降低一半的时候,它的功耗只相相当于原来的八分之一。

提高回风温度,可以随之提高供水温度,通过加大进出空调机组的温度差,提高单台专用空调的显冷量,消除潜热损失。

2.3 专用空调的智能群控管理

空调机房设有多套机房专用空调,如果不进行群控管理,就会出现如下两种情况:

1).即使空调冷却需求下降,仍保持多台机组的运行状态;

2).出现部分机组在制冷,部分机组在加热,或部分机组在加湿,部分机组在除湿的竞争运行状况。

在这种情况下,就需对多台空调进行群控管理,包括:

1). 能实现系统中主、备空调机之间的自动切换,系统中空调机应定时轮换作为备份机组,保证整个系统的可靠性;

2).判断机房总的冷量需求,根据冷却需求,判断开启的空调台数;

3).判断机房总的温度控制或湿度控制趋势,保持多台机组协同运行,避免出现制冷、制热同时出现,或加湿、除湿同时出现的情况。

3 轻载运行

数据中心通常发热量大,导致配置的水冷主机容量较大。但数据设备的启用是一个逐步发展的过程,其发热量必然随之由小到大逐步增加,起始负荷甚至是几十千瓦。所以数据机房水冷空调存在一个初始启动轻载运行的阶段,这个阶段虽然短暂,但却必不可少无法逾越,对这个过程必须做出充分考虑,才能满足数据中心的制冷需求。

3.1 风冷末端的配置

在空调系统初期冷负荷较低时,可通过配置末端风冷专用空调解决数据机房初期平滑带载问题;同时避免了水冷主机初期“大马拉小车”而产生的低效率、高能耗问题。

随着装机容量的提高,达到水冷主机的合适启动负荷,即可启用水冷主机,此时每个机房的风冷专用空调转为备用;随着冷负荷的逐步增加至满负荷时,一部分风冷专用空调可以转为主用,以弥补水冷空调冷量的不足,将不会影响水冷空调规模化节能效果。

3.2 蓄冷罐的运行

为保障数据机房制冷的连续性,空调系统均配置有支撑系统满负荷运行15~20分钟的蓄冷水量(贮存于蓄冷罐内)。当数据机房运行初期,数据设备发热量很低的轻载运行阶段,可充分使用蓄冷罐内蓄存的冷量,减少主机开启次数;即使在制冷主机可以开启运行的条件下,初期冷负荷较不稳定,也会导致主机频繁启动、影响主机寿命。由于蓄冷罐的存在,当低负荷不稳定运行时,会延长主机运行及停机时间,避免主机频繁启动。以冷负荷为422k W(主机冷量的10%)为例,蓄冷罐可维持系统运行320分钟(5小时20分),即主机的启停间隔为320分钟。

3.3 自由冷却的运行

冬季自由冷却技术是利用自然冷源实现空调系统节能的一项重要技术。在过渡季节和冬季,利用室外温度较低的空气温度进行降温,相对常规空调系统在相同气候条件下的运行能耗具有显著的经济性。对于需要全年供冷的数据中心机房,自由冷却技术的使用有很好的节能潜力。

自由冷却系统与制冷系统并联连接,配置相应的板式换热器、冷却塔、一次水侧循环泵及二次水侧循环泵。在不使用自由冷却系统的季节,冷却塔可与主机配备的冷却塔一并使用,以此降低冷却水温,进而提高主机COP值。

由于空调系统配有自由冷却系统,如轻载运行阶段处于过渡季节或冬季等室外温度较低时期,可独立运行自由冷却系统,通过冷却塔将内部少量热量排至室外,保证数据机房室内温湿度的要求。

4 总结

针对数据机房水冷空调系统的经济型运行策略主要有:

1).根据系统日常运行的情况,综合考虑环境湿球温度、冷却水流量,冷却塔运行台数及补水量等因素,总结出主机最佳的冷却水温度,优化系统运行。

2).根据室外气象条件、空调负荷的变化和末端专用空调的处理能力,确定冷水机组合理的供水温度,这样既可提高冷水机组运行能效比,又可延长自由冷却使用时间。

3).适当提高末端专用空调回风温度可以提高单台机组的运行效率,减少运行台数,降低末端专用空调的功耗,消除潜热损失。

4).机房建设应确保密封隔热性,机房内的冷热通道封闭和机柜内部设计合理的气流组织,提高冷量的有效利用率,降低数据机房的运行能耗,降低PUE值。

5).设置有效的群控管理系统,实现主、备机定时轮换,控制冷水机组运行台数确保主机在高负荷区域运行;实现末端专用空调的主、备机定时轮换、控制运行台数、保持多台机组协同运行。

6).在常规的制冷系统中,增设自由冷却系统。在冬季和过渡季节有效地利用自然冷源进行制冷。在不使用自由冷却系统的季节,冷却塔可与主机配备的冷却塔一并使用,提高主机COP值。

7).充分利用空调冷源系统配置的蓄冷罐、自由冷却系统及末端配置风冷专用空调实现轻载负荷下的经济运行。

摘要：空调冷源系统耗电在数据中心总用电量中占比接近一半。本文主要针对现有的数据中心空调冷源系统,通过对水冷系统经济运行模式的研究分析,提出了多种行之有效的节能运行策略,可显著地降低系统运行费用,同时为今后数据中心水冷系统的节能减排起到重要的示范作用。

关键词：数据中心,空调冷源系统,经济运行,节能

参考文献

[1]http://storage.chinabyte.com/337/12964337.shtml

[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册.北京:中国建筑工业出版社.2007

源数据表 篇3

随着LBS系统获取数据源的种类越来越多、越来越广，多源数据间的关联程度日趋复杂，高效地处理数据的兼容显得越来困难。另外，由于缺乏行业规范，设备厂家在制定信息格式时自由度很大，这就造成了信息表现形式的多样化。基于这些原因数据融合技术应运而生。

传统的数据融合是指多传感器的数据在一定准则下加以自动分析、综合以完成所需的决策和评估而进行的信息处理过程。最早用于军事领域，它强调信息融合的三个核心方面：第一，数据融合是在几个层次上完成对多源信息的处理过程，其中每一层次都表示不同级别的信息抽象;第二，数据融合包括探测、互联、相关、估计以及信息组合;第三，数据融合的结果包括较低层次上的状态和身份估计，以及较高层次上的整个战术态势估计。

数据融合的概念随着技术的发展，现在扩展到了信息技术的各个领域。

2定位技术比较

按照定位方式的不同，定位技术可分为基于卫星和基于网络的定位两种，另外还有一些混合定位技术。例如：GPS设备、EOTD等都属于基于终端的定位，其测量发生在设备终端。基于网络的定位方式有：CELL-ID,TOA,AOA,TDOA等，他们的位置测量发生在网络端。表1是几种常见的定位技术。

3多源数据融合技术的模型

对定位数据源的融合包含两个方面:其一，为了提高定位的精确度，对移动终端定位传感器融合。这种情况主要指，移动终端拥有多种定位传感器，能同时获取多个位置信息时，可根据移动终端所处环境，采用预设规则，选择最优定位数据，从而提高精确度;其二，不同的定位手段和定位机制产生的定位数据格式存在差异，服务器在接收到位置源收据后，根据预先设置的流程解析数据，才能获取有效经纬度信息。

根据实际需求，同一类型的定位终端定位方式是单一的，不同种类的终端定位方式和手段却有不同，下面主要就不同的定位手段和机制所产生的数据格式间的融合进行研究和实现。目前的定位手段，依其定位模式可以分为服务端模式和客户终端模式。例如GPS全球定位系统，终端设备通过接收卫星信号，可直接计算从二进制格式的位置数据;GSM的定位方式则需要移动终端先访问网络运营商的服务器，才能获取各位为XML文本格式的位置数据。

因此，多种定位源数据融合的关键技术就是为不同种类移动终端在定位通信时，建立一个适配器，通过适配器来实现信息的获取、解析、再封装等功能，通过数据封装的思想设计出统一的位置信息接口，使得其他上次模块在处理位置数据时不需要考虑由于不同的定位手段所产生的不同类型的位置数据。

LBS系统的数据融合模块将根据不同的终端设备服务商提供的通信协议制定不同的适配器，在这些适配器的基础上再定义出系统内部统一的位置数据格式，通过封装实现多源数据的融合。

输入层：不同种类终端设备数据的接入口，根据自身定位原理获取的数据做为适配器的信息源。

适配器：负责处理不同格式的定位数据，经过预先制定的协议进行解析后，提取出关键字段然后，输出统一格式化的数据，做为转换器层的数据源。

转换器：该层主要负责向上层模块提供接口，按照上层应用要求，对适配器层的数据进行标准化转换，然后再封装。

输出层：向上层提供标准化接口。

在这些流程中，主要是由适配器完成对多源数据的融合，将不同种类终端所产生的定位数据，通过接收、解析、提取、再封装等手段，完成信息融合，以一种内容统一的格式进行信息传递。

数据融合模型的核心是适配器，它的内部主要有三个部分：数据类型选择模块、数据解析模块和位置数据融合模块，数据处理流程如图1所示。

其中数据类型选择模块是根据原始数据的数据包头标志，判断当前位置数据的类型，然后选择合适的解析模块对数据进行解析。数据解析模块有多个可供选择，它的多少决定了数据融合的范围，新增一种定位手段，都需实现一个与其对应的解析模块。它们都提供相同的调用接口供数据融合模块使用，然后由数据融合模块按照内容统一的格式化标准输出结果。

使用这种信息融合技术可以将多种类型的定位源数据融合成一种统一的数据格式，以方便在LBS系统内部进行方便的调用。数据融合能力的强弱主要取决于解析器类型的多少，系统可根据业务开展的范围动态的扩容解析器。

参考文献

[1]赵亮.中国移动定位业务的发展现状和未来策略[D].北京:北京邮电大学,2008.

[2]朗亚东,吴娟.GSM手机定位技术研究[J].邮电设计技术,2004(7).

[3]王文政.移动定位应用系统[D].成都:电子科技大学,2003.

[4]刘宇,朱仲英.位置信息服务体系结构及其关键技术[J].微型电脑应用,2003(5).

源数据表 篇4

近年来, 盲源分离作为一种新型的信号处理方法受到人们的重视, 并已经开始应用到机械信号处理领域中。同时, 盲源分离理论与其他的信号处理理论结合来解决分离中出现的问题也广泛应用。Morteza[1]提出新的初始化方法来解决时频盲源分离中的排列混叠问题并得到较好的效果, Theodor D.Popescu[2]提出一种振动信号和振动源改变的盲源分离方应用到机械设备的监测中。总之, 盲源分离理论已经广泛在信号处理领域应用, 并开始在机械信号处理中应用。但是, 它们大多数是模拟原信号或建模估计原信号的组成, 不能解决完全不知道信息源成分问题, 所以对复杂信号不能推测其成分组成。此方法通过正常数据信号来分离有故障数据信号来解决上述的问题。

1 盲源分离理论

假设信号源为s (t) 它经过未知的混合矩阵A, x (t) 传感器观测到的信号, 则盲源分离的模型可以表示为:

其中, 为M维观测向量, 为N维不可知的原信号, n (t) 为M噪声。假设源信号之间统计学上相互独立, 并且观测向量x的维数M大于等于源信号s的维数N, 则盲源分离的过程就是找到一种映射关系使:

其中:是源信号s的估计。分离过程如图1所示。

根据信号在混合过程中混合的属性, 可以把盲源分离模型 (BSS) 分为线性瞬态混叠模型、线性卷积混叠模型、非线性瞬态混叠模型和非线性卷积混叠模型。目前, 信号的盲源分离大多是假设系统是线性的, 然而实际上混叠更多是非线性的, 虽然Kenji N[6]等提出通过学习算法利用传输延时约束来解决非线性卷积盲源分离问题, 但是仅仅是信号的模拟还不能用到实测信号中。因此, 非线性的分离是一个难点也是盲源分离研究的一个热点方向[2]。

2 特征矩阵的联合近似对角化法 (JADE) [3~5]

JADE算法的步骤如下。

第一步:求观测信号x (t) 的自相关函数, 并对其进行特征值分解。

观测信号x (t) 的自相关函数为:

然后对特征值分解, 得到N个最大特征值和相对应的特征向量。

第二步:观测信号白化处理。

假设采样信号受到了白噪声的污染, 以的M-N最小特征值作为白噪声的估计值则白化后的信号:

其中:

其白化矩阵为:

第三步:求白化矩阵p的四阶累积量。

对于任意矩阵M, 其四阶累积量矩阵V定义是:

第四步:求酉矩阵U, 并用U联合对角化。

第五步:得到估计矩阵和估计信号源

3 基于正常数据匹配的盲源分离

机械设备运行周期一般分为磨合期、稳定期、过渡期和报废四个阶段, 一般过渡期是机械设备故障频发的阶段。在故障诊断中通常用正常信号与故障信号进行对比找出故障信号所体现的波形或频谱的变化。故障信号一般是由机械设备信号和噪音信号复合而成, 为了便于研究这里把故障信号分为机械设备正常信号 (包含噪音) 和故障特征信号。利用盲源分离中的JADE算法来进行分离机械设备正常信号和故障特征信号从而把故障特征信号暴露出来便于信号的分析和设备的故障诊断。

在实际应用中, 针对某一台采集它正常工作时的信号x1作为后续分析用, 如果设备出现了故障在采集其故障信号x2, 然后把x1作为虚拟观测信号利用JADE算法分离故障信号x2提取故障的特征信号。此方法中x1和x2的信号不是同一个时间段, 并可能时间跨度很长, 在某种程度上不能有效地代表故障信号中所含有的机械设备正常信号 (包含噪音) , 但是由于设备使用过程中设备的结构及运行的环境一般不会改变, 所以设备的固有频率基本上不会变化。同时, 在设备运行过程中各种噪声也不会有太大变化。在实际应用中, 其中的变化忽略不计, 认为设备正常运行时的信号为设备故障时所采集故障信号中的机械设备正常信号 (包含噪音) 来进行盲源分离。

4 实验验证

实验通过故障转子实验台来模拟机械设备碰摩故障, 对设备正常运行和碰擦故障时的信号进行采集然后在进行理论验证。实验使用丹麦B&K的Type 3050-B-060型号采集卡, 传感器使用北京测振仪器厂的CD-21振动速度传感器 (频率范围为10-1000Hz) 。实验时故障实验台转子运行转速为492r/min, 采用频率为25.6KHz, 采样点数为1024。设备出现碰摩故障时对设备以正常时同一个测点进行振动数据采集, 并对数据做时域图及FFT变换, 如图2所示FFT变换后其故障信号特征不是很明显。

用此方法对故障信号做盲源分离后的信号的时域图及FFT变换图谱, 如图3所示分离信号FFT变换后比图2在10KHz处有较明显特征信号提纯。

以上的FFT分析频率跨度比较大, 下面用同样的方法显示FFT变换的低频部分作分析。如图4所示为故障信号低频部分的FFT变换。

下面是盲源分离后信号低频部分FFT变换图谱。如图5所示, FFT变换后的信号比图4在200Hz处的故障信号特征更加明显。可知, 此方法能够有效地提纯机械设备的故障特征信号, 可以较好地实现噪声分离进行故障诊断。

5 结束语

由上面的实验验证可以看出由于现实信号之间的复合一般的是非线性卷积混叠模型, 这种模型比较复杂, 其分离的难度也比较大, 所以不能把数据完全分离出来。但是, 从上面可以看出此方法也能够有效地提取故障的特征信号, 避免有些故障特征信号完全淹没。所以此方法在一定程度上能够提取故障信号的, 在信号处理方法中也是一个有效的方法。总之, 此方法能够有效地对故障信号进行分离, 提取故障特征信号。

参考文献

[1]Morteza Daneshkar, Reza Ebrahimi;A novel Initialization approach for solving permutation ambiguity of frequency domain blind source separation, 2012IEEE Symposium on Computers and Informatics[C].2012:189-192.

[2]马建仓, 石庆斌, 赵述元, 张群芳.机械振动信号非线性混叠的盲源分离[J].噪声与振动控制, 2008, 28 (6) :5-8.

[3]褚福磊, 彭志科等.机械故障诊断中的现代信号处理方法[M].北京:科学出版社, 2009.

[4]John A.Kolba, Ismial I.Jouny;Analysis of subbanding technique in blind source separation[C].Signal and Data Processing of Small Targets2006, 6236:1-10.

[5]Tang Yan, Tang Jingtian;Removal of ocular artifact from EEG using JADE[C].20071st International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering, 2007:566-569.

[6]Nakayama, Kenji Hirano, Akihiro Horita.A learning algorithm for convolutive blind source separation with transmission delay constraint[C].Proceedings of the International Joint Conference on Neural Networks, 2002:1287-1292.

源数据表 篇5

目前,动态仿真在电力系统规划、设计和运行工作中扮演着越来越重要的角色,仿真结果被广泛应用于系统安全评估、系统结构改进及设备参数整定等[1,2,3]。必须保证仿真系统能正确反映实际系统的动态特性,否则将严重影响电力系统安全性分析的准确性和可靠性[4]。如何进行仿真验证,确保仿真结果准确可信,已成为迫切需要解决的问题。

近年来WAMS的广泛应用为动态仿真验证提供了新思路,可利用仿真结果与实测值的差异验证仿真准确度,并由此提出了电力系统混合动态仿真新技术[5,6,7,8,9,10]。混合动态仿真的基本原理是将某断面PMU实测信息作为外部系统动态等值的准确描述,在边界母线处注入未等值子系统进行仿真计算,可得出与实际情况相同的动态行为。相比于传统的全系统仿真验证,基于混合动态仿真的子系统仿真验证具有潮流初始条件容易建立、事件顺序无需模拟、问题模型可直观判断等优点[11]。文献[5-6]采用快速反应发电机法,将外部系统等值为大型发电机,利用励磁和调速器的快速调节保持边界母线处仿真电压及频率与实测值一致,准确再现边界条件。文献[7-8]应用移相变压器法,将外部系统等值为理想移相变压器和大型发电机,通过调整理想变压器变比和相角,保证边界母线处仿真电压及相角与实测值一致。文献[9]根据诺顿等值提出变阻抗法,利用实测电压、有功及无功计算时变的等值阻抗,动态等值外部系统。文献[10]通过设置V-θ节点将实测电压及相角作为边界节点给定量,实现量测信号的注入。但快速反应发电机法和移相变压器法需要将外部系统等值为大型发电机,不可避免地引入了仿真计算误差,且存在不能重现快速变化信号的问题[6];变阻抗法不能保证边界节点电压及相角的仿真值与实测值一致,且模型参数误差对边界节点有功和无功的灵敏度也较低[10];V-θ节点法需要修改动态仿真程序,并不方便用于商业仿真软件。

本文提出用理想电压源实现混合动态仿真,无需将外部系统等值为大型发电机或变阻抗,直接利用Matlab/Simulink的外部数据接口实现实测电压及相角信号的注入,不用修改动态仿真程序,简单有效。目前该方法已应用于南方电网主要发电机模型的仿真验证工作。

1 电力系统混合动态仿真理论

在实际运行中,若某变量的时间轨迹能用PMU量测得到,在仿真中就可直接使用以减少计算,称这类变量为输入量u(即PMU注入信号)。设x为状态量,y为代数量,则电力系统混合动态仿真可以由一组微分代数方程描述为

将式(1)的微分方程组化为tk-1~tk时步的差分方程组,再和代数方程组联立,即

式(2)为式(1)的离散形式,其中Δt为仿真步长。

把待研究的子系统动态模型看成黑匣子,混合动态仿真就是将边界点PMU信号u注入黑匣子,等值外部系统。在每个仿真步长,将uk-1和ku代入式(2)可表示边界条件的改变,实现仿真和实测数据的接口。式(2)可用迭代解法或牛顿法求解[12]。

2 理想电压源法混合动态仿真

2.1 PMU注入信号的选择

图1为已知边界条件的仿真子系统示意图,在母线a装设PMU,记录母线电压相量Va=Va∠θa和线路传输的功率Pa+j Qa。问题的关键落到PMU注入信号u的选择。

根据戴维宁定理,可将外部系统等值为电压源和阻抗的串联组合,如图2(a)所示。然后根据替代定理[13],将外部系统的等值支路用电压源代替,如图2(b)所示。整个外部系统就可等值为一理想电压源,则注入信号选为边界母线的电压相量a。

为进一步分析注入信号选择的正确性,将电力系统动态特性描述为

式中:为节点电压,包括发电机电压G和其他节点电压L;为节点注入电流;Y为网络导纳阵。将负荷并入导纳阵,则负荷节点注入电流为零,L亦为零,而G可由发电机状态得知。微分方程只与动态元件所在母线电压及注入电流直接相关,故式(3)的方程可解。

重写式(3)方程2,反映边界母线电压注入情况

其中,a为母线a的注入电流;上标(′)表示系统等值后的剩余量。只要在每个仿真步长将a作为已知量给出,式(4)就可求解。因此,选择边界母线电压相量作为注入信号,可将仿真子系统从系统中解耦,单独进行混合动态仿真。

2.2 用理想电压源实现混合动态仿真

实测电压及相角信号的注入存在不同方法,文献[10]的V-θ节点法注入信号精确、直接,但由于需修改动态仿真程序限制了其应用范围,目前仅用于控制中心能量管理系统。V-θ节点法实际上也是将外部系统等值为理想电压源,如果电压源的电压相量由已知的边界信号决定,即在每个步长调整电压模值及相角与实测值一致,就能实现量测信号的有效注入。这样,问题的核心就由修改动态仿真程序转变为搭建受外部时序控制的理想电压源模块,而许多商业仿真软件都提供自定义模型功能及数据接口,使问题的解决变得容易。

Matlab环境下的Simulink是用于复杂动态系统建模和仿真的图形化交互平台,其电力系统工具箱SPS(Sim Power Systems)能构造复杂控制模型,并提供了外部数据接口,适用于电磁暂态仿真和机电暂态仿真[14]。结合Matlab编程语言,可实现理想电压源法混合动态仿真。

3 混合动态仿真验证策略

3.1 混合动态仿真的误差分析

设时步k=1,已知初始值x0、y0、u0,可由式(2)的差分方程计算状态量1x。如果电力系统的仿真模型参数存在误差,就会导致f(x0,y0,u0)出现误差,则算得的x1也会产生误差。将x1代入式(2)的代数方程,并代入新的输入量u1,可得到新的代数量y1,而x1的误差会导致1y产生误差,该误差为模型参数引起的。这样就结束了时步1的计算。

当k=2时,已知x1、y1、u1,可由差分方程计算x2。此时x2的误差不仅由模型参数引起,还有上一时步x1、y1变量误差的贡献。将x2及新的u2代入代数方程可得到y2,其误差由x2引起,仍是参数误差与变量误差的综合。这样就可结束时步2。

很明显,当k≥2时,变量xk、yk的误差均是由模型参数误差和k-1时步的变量误差引起。这个综合的变量误差能正确地反映模型参数误差对系统动态的影响,给仿真验证策略指明了方向,即比较某些变量的仿真轨迹相对于实测轨迹的差异。

3.2 理想电压源法混合动态仿真的验证思路

确定电力系统节点运行状态的四个变量为有功注入P、无功注入Q、电压模值V及电压相角θ[15]。理想电压源法用电压及相角信号注入仿真子系统,则有功和无功可作为响应输出,比较输出信号的仿真轨迹与实测轨迹可实现仿真验证。

实现流程如图3。获取的PMU实测值为边界母线电压Vm、相角θm、有功Pm、无功Qm。实测数据需进行预处理,包括PMU数据与仿真数据的同步处理、对数据的去噪滤波等,得到参考值Vr、θr、Pr、Qr。要对潮流进行严格初始化,使边界母线处仿真值与被提取实测值的初值一致。注入的Vr、θr要转化为Matlab/Simulink能够识别的数据格式。进行混合动态仿真得到仿真值Ps、Qs,并与参考值Pr、Qr进行比较,若一致,则对于这次仿真验证,仿真结果可信;若比较结果不一致,则说明仿真子系统不准确,需进行校正修改。

4 算例分析

本文首先以四机两区域系统[16]为例,验证理想电压源法混合动态仿真的有效性;然后以南方电网发电机模型为例,阐述该方法在仿真验证中的应用。

4.1 验证理想电压源法有效性

1)不同扰动位置分析

首先搭建四机两区域系统如图4(a)所示,扰动设置为:1 s时母线7的有功负荷突增300 MW,0.1 s后恢复初始值。母线7处安装PMU,记录全系统仿真数据并作为参考值(Pr、Qr)。再以母线7为边界点,将区域2视为外部系统,用理想电压源等值,系统扰动就位于仿真子系统内部,如图4(b)所示,记录母线7的仿真数据作为仿真值1(Ps1、Qs1)。然后,将仿真子系统中发电机G1的惯性时间常数H增大30%,由6.5 s改为8.45 s,模拟仿真子系统模型参数与实际系统不一致的情况,并记录母线7的仿真数据作为仿真值2(Ps2、Qs2)。仿真结果如图5所示。可见,当仿真模型参数与实际系统一致时,功率信号的参考值与仿真值1完全重合,说明等值系统很好地重现了原系统的动态过程,外部系统被有效等值;当仿真子系统模型与实际系统不一致时,功率信号的参考值与仿真值2存在明显差异,而外部系统已被PMU动态信号等值,不可能引起误差,这就实现了对仿真模型误差的定位。

改变扰动位置:1 s时母线9的有功负荷突增300 MW,0.1 s后恢复初始值。其余仿真条件不变。这样,系统扰动就位于仿真子系统外部。仿真结果如图6所示。可见,即使仿真子系统内部没发生扰动,参考值与仿真值是否一致的规律是不变的,说明注入的电压和相角信号包含外部扰动信息,能反映系统动态行为。所以,无论扰动发生在仿真子系统内部还是外部,理想电压源法混合动态仿真均能体现系统扰动的动态过程,实现仿真验证。

2)不对称扰动分析

检验不对称扰动情况下的理想电压源法混合动态仿真效果。扰动设置为:1 s时母线8处单相(a相)接地短路,0.1 s后故障消失。其余仿真条件不变。仿真结果如图7所示。可以看出,当仿真子系统模型参数准确时,参考值与仿真值1吻合;当仿真子系统模型参数有误时,参考值与仿真值2有差异,从而实现仿真验证。这表明理想电压源法混合动态仿真适用于不对称扰动情况。

3)多端口等值分析

前面分析均为单端口等值,即仿真子系统与外部系统间只有一条边界母线。下面对多端口等值进行分析,即仿真子系统与外部系统间有多条边界母线作为电压及相角等值信号的注入点。

扰动设置为:1 s时母线8处三相短路故障,0.1 s后故障消失。在母线6处加装PMU记录仿真数据,并以母线6和母线7为仿真子系统边界母线,除等值区域2外,另将连接母线6的发电机G2和升压变移除,用理想电压源等值,如图4(c)所示。其余仿真条件不变。图8给出母线6的仿真结果。可见,理想电压源法混合动态仿真在多端口等值情况下可以有效实现仿真验证。这样,如果系统中多处安装有PMU,就可利用PMU量测信号作为多端口的注入信号将系统解耦,只保留待研究的子系统,缩小仿真模型误差范围。

4.2 用实测数据进行仿真验证

若需对实际发电机模型(包括励磁系统、PSS、原动机及调速器)进行仿真验证,则可将发电机作为待研究的仿真子系统展开工作,如图9所示。采用经预处理后的实际系统PMU量测数据作为参考值,进行仿真分析。

仿真验证对象选择龙滩电厂#2机,其仿真模型参数采用南方电网调度数据。实测值选用2010年5月18日7时高肇直流极一故障时发电机母线两个时段的记录数据:14分8秒~14分16秒数据(记录1),14分27秒~14分35秒数据(记录2)。仿真结果如图10所示。可以看出,两记录的有功信号参考值与仿真值吻合程度均较高,但无功信号参考值与仿真值差异都较大,包括故障后的稳态值偏差和曲线摆动偏差等。说明和无功功率密切关联的发电机模型参数(如励磁系统)存在较大误差,需进一步确认并及时调整。

另外,记录1的有功幅值差达到74 MW,而记录2的有功幅值差不超过8 MW,可见记录2的数据扰动深度是很小的。但理想电压源法混合动态仿真在小扰动情况下仍能实现仿真验证,表明了该方法对不同数据良好的适用性。

5 结论

本文提出了基于理想电压源法混合动态仿真的电力系统仿真验证策略,通过Matlab/Simulink及其SPS工具箱,提供了方便的工程实现途径;四机两区域测试系统从不同扰动位置、扰动类型、端口等值几方面,验证了理想电压源法的有效性;并采用南方电网发电机仿真模型参数,结合不同扰动的PMU实测数据,成功地将理想电压源法混合动态仿真应用于实际模型的仿真验证。进一步的工作是对参考值与仿真值轨迹差异较大的仿真模型参数进行修正,包括灵敏度分析和参数辨识研究等。