发明名称 一种保障安全性的电力调度云会商方法和装置
摘要 发明提出了一种保障安全性的电力调度云会商方法和装置,综合应用云计算、云会商、安全性、无阻塞性、高清晰视频会商及无线通信网络等技术,提供了一种保障安全性的电力调度云会商方法和装置。本发明通过随机服务排队论数学方法及6类优先级队列规则实现电力调度消息流事件的无阻塞性,通过集成物理防护、逻辑防护和安全管理措施实现安全性约束,通过高速通信网络实现显示1080p(20CIF)的高清晰视频流和幻灯图像。达到由投影仪和各类显示屏等构成的云端设备的资源共享,完成构筑保障安全性的电力调度动态云会商系统。服务于智能电网,促进智能调度全景可视化的发展。
申请公布号 CN101917402B 申请公布日期 2014.03.12
申请号 CN201010229542.8 申请日期 2010.07.12
申请人 中国电力科学研究院;国家电网公司 发明人 苗新;陈希
分类号 H04L29/06(2006.01)I;H04L29/08(2006.01)I;H04N7/15(2006.01)I 主分类号 H04L29/06(2006.01)I
代理机构 北京安博达知识产权代理有限公司 11271 代理人 徐国文
主权项 1.一种保障安全性的电力调度云会商方法,其特征在于包括以下步骤:(1)保障安全性S2.1物理防护:用户安全认证卡、无线设备发射功率控制、定向波束天线、用多台无线设备同频干扰器搭建防护隔离边界;S2.2逻辑防护:IP地址和MAC地址关联认证、加密、数字签名;S2.3安全管理措施:监视、控制、灾备、紧急情况服务;(2)无阻塞S3.1参会人员注册登记:参加电力调度云会商的人员注册登记,包括姓名、单位、部门、职务、IP地址、MAC地址、提交议题及内容;S3.2是否有主持人,若无则S3.3进入发言者自助模式,若有则S3.10进入主持人会商模式;S3.3发言者自助模式;S3.4是否有主持人模式请求,若无则S3.5,若有则S3.10进入主持人会商模式;S3.5优先级规则选取;S3.6是否有优先级规则转换,若无则S3.7,若有则S3.5;S3.7依据优先级规则确定发言者及其顺序;S3.8发言者使用云会商,发出高清晰会议电视流,上送至显示云端;S3.9是否完毕或有人要求中断,若无则S3.7,若有则S3.4;S3.10主持人会商模式;S3.11主持人是否宣布结束,若否则S3.12,若是则结束;S3.12主持人是否指定使用,若否则S3.13,若是则S3.15;S3.13发言者申请;S3.14主持人确认是否认可,若否则S3.13,若是则S3.15;S3.15发言者使用云会商,发出高清晰会议电视流,上送至显示云端;S3.16是否完毕或有人要求中断,若无则S3.15,若有则S3.11;(3)显高清对应会商展示每路720p以上质量的高清晰会议电视流,包括以下2步骤:构筑IP网络:有线和/或无线传输通道构成的网络的全双工带宽不小于33Mbps;展示高清:包括投影仪和显示屏在内的会商展示设备支持720p以上质量的高清晰会议电视;所述步骤(2)无阻塞是根据电力调度智能化的云会商的随机服务特点,利用排队论数学方法,建立数学模型,包括:设共有c个会商云幻灯,每个需要会商的云幻灯的平均服务率均为u,在正常情况下,电力调度消息流事件的平均到达率为λ,则△t时间内有一个电力调度消息流事件到达的概率为P<sub>1</sub>=λ△t,在△t时间内有一个电力调度消息流事件离去的概率为q<sub>1</sub>=λ△t;分以下三种情况:(1)当无电力调度消息流事件时,三种互不相容事件的概率分别为:(a)在时间t内没有电力调度消息流事件排队,△t时刻也没有电力调度消息流事件到达的概率为P<sub>0</sub>(1-λ△t);(b)在时间t内有一个电力调度消息流事件,△t内没有电力调度消息流事件到达,但有一位电力调度消息流事件接受云会商后离去的概率为P<sub>1</sub>(1-λ△t)u△t;(c)在时间t内没有电力调度消息流事件排队,但在△t时刻内有一位电力调度消息流事件到达,也有一位电力调度消息流事件接受云会商后离去的概率为P<sub>0</sub>λ△tu△t;则P<sub>0</sub>=P<sub>0</sub>(1-λ△t)+P<sub>1</sub>(1-λ△t)u△t+P<sub>0</sub>λu(△t)<sup>2</sup>略去二阶小量,整理得P<sub>1</sub>=λP<sub>0</sub>/u;(2)当已有n个电力调度消息流事件,且1≤n&lt;c时,可分为以下四种情况:(a)时间t内有n-1个电力调度消息流事件在排队,△t时刻内有一位电力调度消息流事件到达,但没有任何电力调度消息流事件被云会商的概率为P<sub>n-1</sub>λ△t(1-nu△t);(b)时间t内有n+1个电力调度消息流事件在排队,△t时刻内没有电力调度消息流事件到达,但有一位电力调度消息流事件接受云会商后离去的概率为P<sub>n+1</sub>(1-λ△t)[(n+1)u△t];(c)时间t内有n个电力调度消息流事件在排队,△t时刻内没有电力调度消息流事件到达,也没有任何电力调度消息流事件被云会商的概率为P<sub>n</sub>(1-λ△t)(1-nu△t);(d)时间t内有n个电力调度消息流事件在排队,△t时刻内有一个电力调度消息流事件到达,也有一位电力调度消息流事件接受云会商后离去的概率为P<sub>n</sub>λ△tnu△t;(3)电力调度消息流事件数n≥c时,与情况(2)类似,但相应的概率分别为:(a)P<sub>n-1</sub>(λ△t)(1-cμ△t)(b)P<sub>n+1</sub>(1-λ△t)(cμ△t)(c)P<sub>n</sub>(1-λ△t)(1-cμ△t)(d)P<sub>n</sub>(λ△t)cμ△t由上面的公式得到:<![CDATA[<math><mfenced open='{' close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mi>P</mi><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mfrac><mrow><mi>&lambda;</mi><mo>+</mo><mi>c&mu;</mi></mrow><mi>c&mu;</mi></mfrac><mo>)</mo></mrow><msub><mi>P</mi><mi>n</mi></msub><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mfrac><mi>&lambda;</mi><mi>c&mu;</mi></mfrac><mo>)</mo></mrow><msub><mi>P</mi><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>P</mi><mo>=</mo><mfrac><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mi>&lambda;</mi><mi>&mu;</mi></mfrac><mo>)</mo></mrow><mi>n</mi></msup><mrow><mi>n</mi><mo>!</mo></mrow></mfrac><mo>&times;</mo><msub><mi>P</mi><mn>0</mn></msub><mo>,</mo><mn>1</mn><mo>&le;</mo><mi>n</mi><mo>&lt;</mo><mi>c</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>P</mi><mi>n</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mi>&lambda;</mi><mi>&mu;</mi></mfrac><mo>)</mo></mrow><mi>n</mi></msup><mrow><mi>c</mi><mo>!</mo><msup><mi>c</mi><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mi>c</mi></mrow></msup></mrow></mfrac><msub><mi>P</mi><mn>0</mn></msub><mo>,</mo><mi>n</mi><mo>&GreaterEqual;</mo><mi>c</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced></math>]]></maths>解得系统的稳态概率为:<![CDATA[<math><mrow><msub><mi>P</mi><mn>0</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>c</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><mfrac><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mi>&lambda;</mi><mi>&mu;</mi></mfrac><mo>)</mo></mrow><mi>n</mi></msup><mrow><mi>n</mi><mo>!</mo></mrow></mfrac><mo>+</mo><mfrac><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mi>&lambda;</mi><mi>&mu;</mi></mfrac><mo>)</mo></mrow><mi>c</mi></msup><mrow><mi>c</mi><mo>!</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><mfrac><mi>&lambda;</mi><mi>&mu;</mi></mfrac><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac></mrow></mfrac></mrow></math>]]></maths>只有当λ/cμ&lt;1时,才能使会商云幻灯服务系统达到稳态而不会排成无限的队列,会商云幻灯系统的服务强度为<img file="FDA0000433404200000033.GIF" wi="183" he="138" />即会商云幻灯系统的利用率;会商云幻灯系统的服务率为:<![CDATA[<math><mrow><msub><mi>&mu;</mi><mi>n</mi></msub><mo>=</mo><mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><mi>n&mu;</mi></mtd><mtd><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>1,2,3</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><mi>c</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>{</mo><mi>c&mu;</mi></mtd><mtd><mi>n</mi><mo>=</mo><mi>c</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>c</mi><mo>+</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo></mtd></mtr></mtable></mfenced></mrow></math>]]></maths>即当系统中有n(n&lt;c)个电力调度消息流事件时,系统的服务率为nμ;当系统中有c个电力调度消息流事件时,系统的服务率达到最大值cμ;当系统中的电力调度消息流事件数超过c时,由于c个服务台都忙着,其余电力调度消息流事件必须排队,这时的服务率仍为cμ;由此可得,系统中的电力调度消息流事件排队长度为<img file="FDA0000433404200000041.GIF" wi="471" he="235" />电力调度消息流事件在系统中的平均等候时间为<img file="FDA0000433404200000042.GIF" wi="450" he="235" />电力调度消息流事件在系统中的平均逗留时间<img file="FDA0000433404200000043.GIF" wi="657" he="141" />系统中的平均电力调度消息流事件数<img file="FDA0000433404200000044.GIF" wi="556" he="140" />其中,定义参数为:L<sub>q</sub>:系统中的平均排队长度;Wq:电力调度消息流事件在系统中的平均等候时间,每个电力调度消息流事件都希望这段时间越短越好;W<sub>S</sub>:电力调度消息流事件在系统中的平均逗留时间;L<sub>S</sub>:系统中的平均电力调度消息流事件数;λ:平均到达率;μ:平均服务率;c:系统中并联会商云幻灯的数目;ρ:服务强度,即每个会商云幻灯单位时间间隔内的平均服务时间;P<sub>0</sub>:系统的稳态概率。
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