1、智能電網(wǎng)將逐步推廣分布式能源高滲透率、電動汽車與雙向互動技術，涌現(xiàn)的大量主動實體及其智能監(jiān)控系統(tǒng)將涉及海量測量流式數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)交換通信與系統(tǒng)高度復雜性，建立實時在線監(jiān)測分析、高反應性與可擴展的大數(shù)據(jù)流式計算管理平臺尤為關鍵。本文分析了智能電網(wǎng)分布式實時監(jiān)控特征，數(shù)據(jù)密集型監(jiān)測大數(shù)據(jù)在線實時分析應用需求，應用以數(shù)據(jù)為中心基于發(fā)布/訂閱(P/S)的實時消息中間件，建立高度分布、異構、動態(tài)與自組織的主動實體監(jiān)測數(shù)據(jù)流在線實時收集與共享的分布

2、式大數(shù)據(jù)管理應用架構;基于復雜事件處理(CEP)研究智能電網(wǎng)高性能流式計算、模式匹配與主動響應決策應用技術。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出建立專業(yè)化的智能電網(wǎng)監(jiān)控分布式實時大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，以滿足能源物聯(lián)網(wǎng)中物理上高度分布、異構、動態(tài)與自組織的自治實體為核心的實時在線監(jiān)測計算與反應性控制需求?；谧钚峦ㄓ么髷?shù)據(jù)流式計算架構模式分析，提出面向智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)專業(yè)化的事件驅動的分布式流式數(shù)據(jù)處理應用技術架構，采用基于復雜事件處理技術(

3、CEP)的多源事件流實時在線查詢和模式匹配的處理層與基于P/S的DDS通信服務的消息層的分層獨立設計模式，構成分布式CEP的流式計算體系，同時給出其關鍵實現(xiàn)技術與需求側雙向互動應用的案例分析。⑵在ICT中，智能電網(wǎng)在線監(jiān)控應用屬于分布式實時系統(tǒng)集成，其實時通信技術成為研究焦點;本文提出了基于DDS建立智能電網(wǎng)實時P/S通信服務的架構模型與信息安全部署設計?；贒DS的智能電網(wǎng)實時通信服務需要遵循IEC61850標準體系，針對智能電網(wǎng)IE

4、C61850通信標準的抽象通信服務接口(ACSI)具體映射實現(xiàn)的不一致和復雜性的難點問題，本文應用DDS實時中間件支持通用化的基于P/S模式的IEC61850通信實現(xiàn)方法，提出模型驅動軟件開發(fā)(MDSD)的基于DDS的IEC61850ACSI的統(tǒng)一映射實現(xiàn)方法，支持QoS通信策略的動態(tài)配置;并給出智能變電站GOOSE多播通信案例分析與實驗驗證。面向IEC61850元模型的DDS映射實現(xiàn)具有簡捷實用性，由自描述SCL配置語言易于實現(xiàn)通用化

5、的ACSI通信統(tǒng)一動態(tài)配置管理。進一步工作將開發(fā)基于DDS的用戶配置實用化軟件。⑶梳理了分布式CEP事件模型與應用體系;提出適合智能電網(wǎng)監(jiān)控的語義CEP事件本體模型與語義查詢處理流程;以及主動配電網(wǎng)(ADN)分層監(jiān)控中基于DDS的分布式多CEP Agent服務的應用部署方法。事件模型標準化是支持對事件的采集、通信、存儲與分析，提高電力系統(tǒng)運行動態(tài)反應性的基礎性問題。電力系統(tǒng)動態(tài)交互中存在海量數(shù)據(jù)與事件的信息交換，目前規(guī)范了CIM數(shù)據(jù)交換

6、標準，但表達動態(tài)特性的事件交換標準仍沒有制定。本文研究建立智能電網(wǎng)語義CEP系統(tǒng)的標準化的事件本體模型;作為案例分析，設計了AMI監(jiān)測類事件本體知識庫系統(tǒng)，實現(xiàn)對監(jiān)測事件流的主題、時間與空間的語義及其關聯(lián)的知識表示，提高語義CEP基于知識庫的模式匹配與查詢能力。⑷研究了智能電網(wǎng)用戶需求側雙向互動關鍵應用技術問題，本文提出了自動需求響應(ADR)系統(tǒng)中基于DDS/CEP的分布式監(jiān)控服務集成架構，以及與用戶雙向互動的需求響應性能實時在線監(jiān)測

7、分析方法;并開發(fā)了分布式CEP用戶響應性能計算仿真實驗進行驗證。ADR是體現(xiàn)智能電網(wǎng)與用戶雙向互動，適應分布式能源高滲透率的最佳應用。本文基于OpenADR通用事件模型和IECPC118智能電網(wǎng)用戶接口標準，開展了ADR系統(tǒng)的雙向互動技術的應用研究。以用戶基線負荷與需求響應性能實時在線監(jiān)測分析為案例，定義CEP服務節(jié)點功能;設計ADR事件驅動的需求側事件模型及查詢算法;提出擴展CEP引擎的實時與歷史數(shù)據(jù)流混合查詢算法及其性能實驗測試，開

8、發(fā)了分布式的ADR CEP用戶響應性能在線計算仿真實驗。進一步工作將探索在大規(guī)?？焖貯DR中分布式CEP監(jiān)控服務集成的實際應用潛力。⑸提出數(shù)據(jù)驅動的智能電表非線性負荷序列分段預測新穎算法。目前基于核方法(KM）的非參數(shù)模型是繼人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法的富有前景的短期負荷預測方法。本文提出模糊C聚類與基于KM的非參數(shù)模型的組合預測算法，并采用某地區(qū)實際負荷數(shù)據(jù)的詳細實驗與誤差分析，驗證組合模型具有較高的預測精度。模型簡單可靠、訓練參數(shù)少、具有良好