برنامه نویسی علمی برای صنعت 5. 0: تئوری ، برنامه ها و توسعه فناوری

مقاله تحقیق |دسترسی آزاد جلد 2022 |شناسه مقاله 1540263 |https://doi. org/10. 1155/2022/1540263 استناد

معماری یک سیستم پشتیبانی فنی هوشمند برای بازار نقطه برق

خورشید ، 1 Huijie Gu ، 1 Chaoyi Peng ، 1 Huafeng Zhou ، 1 و Dewen Seng بیشتر نشان بده، اطلاعات بیشتر سردبیر دانشگاهی: احمد فاروک 11 ژانویه 2022 دریافت کرد 23 آوریل 2022 را پذیرفت منتشر شده 16 مه 2022

خلاصه

با سرعت بخشیدن به سرعت اصلاحات در بازار برق چین ، ساخت بازار نقطه برق در دستور کار قرار گرفته است. با این حال ، با افزایش تعداد و دامنه شرکت کنندگان در بازار به تدریج گسترش می یابد ، قدرت معامله بازار محور همچنان رو به افزایش است و انواع معاملات بین استانی و بین استانی به طور فزاینده ای فراوان است. نحوه طراحی یک سیستم هوشمند و قدرتمند که می تواند الزامات عملکرد معاملات همزمانی بالا و فرکانس بالا را در بازار آینده برآورده کند ، یک مشکل اساسی در اصلاح قدرت است. بر اساس تحقیقات در مورد نتایج تحقیقات نظری ، این مقاله بستر تعامل جلویی سیستم برق نقطه جنوبی را بر اساس مرکز منطقه ای می سازد تا یک رابط اعلامیه داده برای کاربران بازار از جمله مدیریت بازار ، اعلام بازار ، انتشار بازار ، بازار ارائه دهد. ارزیابی ، تجزیه و تحلیل هوشمند ، رابط داده های جلویی ، حفاظت از امنیت و سایر ماژول های عملکردی ، اطلاعات اعلامیه و برخی از نتایج ارزیابی بازار را به بستر سیستم قدرت نقطه منطقه منطقه جنوبی ارائه می دهد و نتایج ترخیص را به دست می آورد و از این پلتفرم اطلاعات منتشر می کند.

1. معرفی

بازار برق به ترکیبی از کالاهای برق ، دوره معامله و روش معامله و بازار تجارت برق اشاره دارد. روند بازار تحت تأثیر سیاست انرژی ، ساختار خالص برق ، تقاضا و عرضه ، تصمیمات مدیریت شرکت کنندگان در بازار و غیره است. [1]. در سال 2017 ، اخطاریه در مورد اجرای خلبان ساخت و ساز بازار نقطه برق [2] توسط دفتر کل کمیسیون توسعه و اصلاحات ملی و دفتر عمومی مدیریت انرژی ملی منتشر شد ، که منطقه جنوبی را انتخاب می کند (از آن شروع می شود. گوانگدونگ) ، مغولستان داخلی غربی ، ژجیانگ ، شانشی ، شاندونگ ، فوجیان ، سیچوان ، گانسو ، و غیره و حداکثر هشت منطقه را به عنوان اولین خلبان بازار نقطه ای شمارش می کند و اطمینان می دهد که مکانیسم ورود به سیستم باید تشکیل شود. با توجه به هدف بهینه سازی بازار نقطه ، ما مکانیسم پاکسازی و مسدود کردن مکانیسم مدیریت بازار نقطه را تحت محدودیت های امنیتی ایجاد می کنیم. تاکنون سه مورد از هشت پروژه آزمایشی اول بازار برق نقطه برق راه اندازی شده است. سال 2019 اولین سال از بازار نقطه برق چین است ، بر اساس عملکرد خلبانی بازار Spot در جنوب چین (با شروع گوانگدونگ) و گانسو و شانشی در سال 2018 ، و پنج مورد باقی مانده از هشت منطقه آزمایشی اول ، عملیات آزمایشی را آغاز می کنند. اواسط سال 2019 طبق نیاز. عملکرد خلبانی بازار انرژی برق ، اصلاحات سیستم برق را با محوریت ساخت بازار برق برقی به سطح جدیدی افزایش می دهد ، بازار برق را بیشتر فعال می کند و نیازهای بالاتری را در مورد توانایی تجارت برق مطرح می کند وتوانایی کنترل ریسک بازار شرکتهای تولید برق و شرکتهای فروش برق. از طرف دیگر ، ایجاد یک سیستم پشتیبانی فنی کاملاً کاربردی و هموار متصل نیز پشتیبانی و ضمانت فنی مهم اجرای خلبان معاملات Spot است.

دانشمندان داخلی در سالهای اخیر مجموعه ای از مطالعات را در مورد بازارهای برق داخلی و خارجی انجام داده اند. Savelli و همکاران.[3-5] موارد واقعی ساخت بازار نقطه برق خارجی را مورد مطالعه و تجزیه و تحلیل قرار داد. Barazza و Strachan [6 ، 7] در مورد مسیر ساخت بازار برق از دیدگاه حالت ساخت بازار نقطه در منطقه جنوبی و طراحی مکانیسم بازار برق در یوننان بحث کردند. سانتوس و همکاران.[8 ، 9] ، به ترتیب ، مکانیسم بازار Spot Electric Spot را از منظر کشش قیمت در زمان واقعی تقاضای کاربر و عملکرد بازاریابی شبکه توزیع افزایشی طراحی کرد. López-Salamanca و همکاران.[10] ، بر اساس توپولوژی شبکه مشابه سیستم بازار Blockchain و Electric Power Spot ، یک سرویس برنامه ریزی و الگوی نظارتی در زمان واقعی با نام تجاری جدید با نام تجاری و الگوی نظارتی را برای اطلاعات و الزامات واقعی و امنیتی معاملات بازار برق برق طراحی کرده است. بشرادبیات فوق منابع ارزشمندی را برای ساخت بازار نقطه از دیدگاه های مختلف ارائه می دهد اما فاقد تجزیه و تحلیل در مورد ساخت سیستم پشتیبانی فنی کامل بازار نقطه انرژی برقی است. در حقیقت ، بازار برق بازاری با ویژگی های فنی بسیار قوی است و مشکلات اقتصادی از نزدیک با مشکلات فنی ارتباط دارد. با رشد تعداد کاربران ، حجم تجارت معاملات برق در بازار در سطح هندسی افزایش می یابد. سیستم پشتیبانی فنی موجود برای پشتیبانی از تقاضای عملکرد معاملات همزمانی بالا و با فرکانس بالا در بازار آینده دشوار است. با این حال ، هر به روزرسانی یک نرم افزار محلی و تعمیر سخت افزار نیست ، بلکه تغییر در سطح معماری سیستم است. بنابراین ، طراحی یک معماری سیستم انرژی الکتریکی با اتصال ، امنیت و مقیاس پذیری بالا ضروری است.

از طرف دیگر ، بازار برق چین به تدریج وارد مرحله جدیدی شده است که با تقاضای بازار متمرکز شده است و طبقه بندی کاربران برق یکی از وسایل لازم برای تحقق تخصیص بهینه منابع انرژی است [11]. توسعه بازار نقطه برق بر اساس فرض برآورده کردن تقاضای متنوع بدنه اصلی بازار است و دارای ویژگی قابل توجه انتخاب دو طرفه است. در چنین محیطی ، نسل جدید سیستم عامل های تجارت قدرت باید اقدامات قیمت و سیاست های تشویقی را بر اساس خوشه بندی کاربر و پرتره کاربر اتخاذ کنند ، از تصمیمات تجاری با داده ها پشتیبانی کنند و در نهایت عملکرد صاف و کارآمد سیستم برق را ترویج کنند.

با هدف این واقعیت که ویژگی های کسب و کار بازار در بازار برق داخلی پیچیده است ، ما سیستم منطقه ای قدرت منطقه ای منطقه جنوبی را مطرح می کنیم که اصل ساخت و سازهای تعاملی مقدماتی و پارتیشن چارچوب تجاری استقرار برنامه های سلسله مراتبی ، از طریق معماری تجارت "شل" که آن را انجام می دهد. با توجه به نیازهای واقعی کاربران بسیاری از ویژگی های جدید قابل گسترش است ، بنابراین خدمات مدولار ، انسانی سازی و هوشمند تری را ارائه می دهد.

در عین حال ، این سیستم بر اساس عملکرد بالا و در دسترس بودن بالا و در دسترس بودن بالا و پلت فرم فناوری متمرکز به سیستم توزیع شده اینترنت توسعه یافته است ، که باعث افزایش انزوای امنیتی و جداسازی قابلیت اطمینان بین سیستم ها می شود و مرجع ساخت داخلی را فراهم می کندسیستم پشتیبانی فنی بازار قدرت برقی.

باز کردن بازار برق نقطه ای آسان نیست. مشکلات زیادی وجود دارد که باید حل شود. چگونه قیمت برق را پیدا کنیم؟از چه داده هایی به عنوان پایه ای برای فرآیند کشف قیمت استفاده می شود؟با این همه داده ها چه باید کرد؟چگونه قوانین مربوطه را طراحی کنیم؟به عنوان یک شرکت فروش برق ، پس از تعیین قیمت نقطه ، چگونه می توانیم قرارداد میان مدت و بلند مدت را امضا کنیم؟در بازار عمده فروشی ، چگونه برق و مشتریان را برای امضای قرارداد می فروشیم؟چگونه می توانیم با یک شرکت برق قرارداد امضا کنیم؟در فرایند نقطه ، چگونه می توانیم کمیت را توزیع کنیم ، چگونه تجزیه می کنیم و غیره؟

به طور طبیعی ، تمام مدلهای موجود در بازار قدرت نقطه می توانند در یک مدل الگوریتمی عظیم انتزاع شوند و بسیاری از روش ها در هوش مصنوعی مزایای طبیعی برای پردازش داده های بزرگ دارند. با ادغام محاسبات و داده ها در بازار الکترونیکی ، سیستم Power Spot مبتنی بر هوش مصنوعی رقابتی تر خواهد بود.

داده های درگیر در بازار برق متنوع است ، از جمله داده های چند بعدی مانند آب و هوا ، محیط و قیمت سوخت. داده های نمونه بزرگ از شبکه و شبکه کل ؛داده های خوشه ای کاربران در سمت فروش ؛داده های رفتار عمق جانبی کاربر ؛و مقدار زیادی از داده های حاصل از تجارت با فرکانس بالا در سناریوی نقطه. در عین حال ، داده های بازار برق چین کمی متفاوت از سایر داده های جهان است. داده های چین عمدتاً شامل برخی از مسائل امنیتی است که برخی از آنها می توانند عمومی شوند (آب و هوا ، محیط و سایر داده ها) و برخی از آنها می تواند نیمه شفاف (داده های شبکه) ایجاد شود. بنابراین ، هنگام استفاده از خدمات ابری در بازار برق ، باید به امنیت داده ها توجه بیشتری شود. برای بازار برق ، ما می خواهیم در مورد نتایج محاسبه نیمه شفاف از روشهای فنی خاصی استفاده کنیم.

در بازار عمده فروشی و محیط داده های بزرگ ، هوش مصنوعی آینده ای عمیق در بازار برق دارد. در بازار قدرت نقطه ، پیش بینی قیمت مهم است. برای دستیابی به این هدف ، لازم است با مدل سازی شبیه سازی ، تجزیه و تحلیل اساسی ، پیش بینی بار ، رفتار بازی ، بهینه سازی استراتژی و سایر جنبه ها شروع شود. برای انواع مختلف معیارها ، شرایط درمانی مختلف برای به حداکثر رساندن هزینه کنترل اتخاذ شده است. در همین زمان ، برای زیر سیستم مدیریت بازار و اعلامیه ، زیر سیستم ارزیابی بازار ، وب سایت پورتال ، خدمات مشتری هوشمند چهار ماژول اصلی تجارت ، تجزیه و تحلیل داده ها و پیش بینی می تواند کانال ارتباطی بین ماژول ها را بهتر پاک کند.

برای حل مشکلات فوق ، این مقاله معماری جدیدی را بر اساس یک سیستم پشتیبانی فنی هوشمند برای بازار نقطه برق پیشنهاد می کند: (1) تجزیه و تحلیل ساخت یک سیستم پشتیبانی فنی بازار قدرت کامل.(2) تجزیه و تحلیل رفتار کاربر ، خدمات مشتری هوشمند و سایر فن آوری های کلیدی. و (3) ارائه مرجع برای ساخت سیستم پشتیبانی فنی در بازار قدرت داخلی.

2. اصول ساختمانی

2. 1اصول طراحی

ساخت و ساز سیستم کاملاً از اصول طراحی زیر پیروی می کند: (1) باز بودن. این پلتفرم می تواند به طور گسترده ای با انواع سیستم های خارجی ارتباط برقرار کند ، که می تواند مشخصات رابط برای پلتفرم باشد یا از استانداردهای رابط موجود در بازار استفاده کند. سیستم های خارجی شامل سیستم های کنترل اعزام شبکه برق ، سیستم های مدیریت اعزام شبکه برق و سیستم های معاملاتی در اواسط مدت است.(2) قابل ارتقا. این سیستم یک طراحی مدولار را اتخاذ می کند. هنگامی که توسعه تجارت نیاز به گسترش مشاغل جدید دارد و ماژول های عملکردی جدید مورد نیاز است ، معماری سیستم اصلی تحت تأثیر قرار نمی گیرد و خطر اصلاح عمده سیستم های موجود کاهش می یابد.(3) قابل تنظیم. مدل های مختلف تجاری طراحی پارامتری را اتخاذ می کنند ، که می تواند با توجه به نیازهای تجاری انعطاف پذیر باشد.(4) در دسترس بودن بالا. این سیستم از خوشه بندی ، فیوز ، تهیه نسخه پشتیبان و سایر وسایل فنی برای افزایش در دسترس بودن سیستم استفاده می کند. هنگامی که سیستم غیر طبیعی است ، توانایی خود را برای جلوگیری از خرابی دارد.(5) امنیت بالا. این سیستم دارای یک مکانیسم امنیتی کامل ، از جمله یک سیستم مدیریت حقوق ، یک سیستم مدیریت منابع و یک سیستم مدیریت عملیات برای اطمینان از اینکه کاربران مجاز تجاری و کاربران سیستم می توانند از توابع مرتبط ، دسترسی به داده های مرتبط و اجرای تنظیمات عملکرد عملیاتی برای جلوگیری از اجتناب مؤثر استفاده کنند. خطرات عملیاتیدر عین حال ، این سیستم عملکرد حفاظت از رمزگذاری داده ها را دارد ، امضای دیجیتال را به عنوان امضای اصلی دیجیتال ، مهر و موم الکترونیکی ، Timestamp و سایر وسایل برای رمزگذاری داده های اصلی تجارت سیستم در فرآیند ذخیره و انتقال به پذیرش می کند. از نشت داده های معامله جلوگیری کنید. علاوه بر این ، این سیستم دارای یک عملکرد پیشگیری از حمله شبکه در صادرات اینترنت است و در برابر حملات شبکه مانند حمله توزیع تجارت (DDOS) از طریق وسایل مختلفی مانند تمیز کردن جریان محافظت می کند تا اطمینان حاصل شود که تجارت عادی تحت تأثیر حملات شبکه قرار نمی گیرد.(6) قابل کنترل. این سیستم بستر ACM را برای ارائه نظارت ، مدیریت ، کنترل و سایر کارکردهای مربوط به تجارت در زمینه بهره برداری اتخاذ می کند. هنگامی که پردازش معاملات غیر طبیعی یافت می شود ، می تواند چندین مسیر زنگ خطر را ارائه دهد و دارای رابط نظارت و مدیریت انسانی است.

با توجه به ویژگی های پیچیده و قابل تغییر در بازار نقطه قدرت داخلی ، این مقاله یک معماری قدرت را بر اساس اتصال بالا ، امنیت و مقیاس پذیری ارائه می دهد.

2. 2شاخص های فنی

بستر تعاملی جلویی باید شاخص عملکرد زیر را برآورده کند ، از جمله موارد زیر: (1) در دسترس بودن سیستم 99. 99 ≥ است. ماژول تعامل جلوی سیستم می تواند از زمان/کل زمان 99. 99 ٪ برای تجارت اصلی در دوره آماری (ماهانه) استفاده کند.(2) باید از کاربران همزمان آنلاین با کمتر از 5000 تجارت اصلی (به عنوان مثال ، اعلام قیمت) درخواست های همزمان برای کاربران کمتر از 500 پشتیبانی کند. (3) قابلیت پردازش پیام کمتر از 6000 نوار در ثانیه نیست. به طور خاص ، تعداد پیام های پردازش شده در ثانیه توسط سیستم کمتر از 6000 نوار در ثانیه نیست.(4) باید از حفظ دائمی کلیه داده های تاریخی در طول چرخه زندگی سیستم پشتیبانی کند.

2. 3شاخص های امنیتی < SPAN> 2. 2. شاخص های فنی

بستر تعاملی جلویی باید شاخص عملکرد زیر را برآورده کند ، از جمله موارد زیر: (1) در دسترس بودن سیستم 99. 99 ≥ است. ماژول تعامل جلوی سیستم می تواند از زمان/کل زمان 99. 99 ٪ برای تجارت اصلی در دوره آماری (ماهانه) استفاده کند.(2) باید از کاربران همزمان آنلاین با کمتر از 5000 تجارت اصلی (به عنوان مثال ، اعلام قیمت) درخواست های همزمان برای کاربران کمتر از 500 پشتیبانی کند. (3) قابلیت پردازش پیام کمتر از 6000 نوار در ثانیه نیست. به طور خاص ، تعداد پیام های پردازش شده در ثانیه توسط سیستم کمتر از 6000 نوار در ثانیه نیست.(4) باید از حفظ دائمی کلیه داده های تاریخی در طول چرخه زندگی سیستم پشتیبانی کند.

2. 3شاخص های امنیتی 2. 2. شاخص های فنی

بستر تعاملی جلویی باید شاخص عملکرد زیر را برآورده کند ، از جمله موارد زیر: (1) در دسترس بودن سیستم 99. 99 ≥ است. ماژول تعامل جلوی سیستم می تواند از زمان/کل زمان 99. 99 ٪ برای تجارت اصلی در دوره آماری (ماهانه) استفاده کند.(2) باید از کاربران همزمان آنلاین با کمتر از 5000 تجارت اصلی (به عنوان مثال ، اعلام قیمت) درخواست های همزمان برای کاربران کمتر از 500 پشتیبانی کند. (3) قابلیت پردازش پیام کمتر از 6000 نوار در ثانیه نیست. به طور خاص ، تعداد پیام های پردازش شده در ثانیه توسط سیستم کمتر از 6000 نوار در ثانیه نیست.(4) باید از حفظ دائمی کلیه داده های تاریخی در طول چرخه زندگی سیستم پشتیبانی کند.

2. 3شاخص های امنیتی

پلتفرم تعاملی front-end باید الزامات حفاظت امنیتی از جمله موارد زیر را به طور کامل در نظر بگیرد: (1) معماری سیستم باید جداسازی شبکه را در نظر بگیرد. در منطقه ایمنی III و منطقه غیرنظامی (DMZ)، پلت فرم تعامل شبکه داخلی و خارجی باید برای جداسازی استفاده شود. دستگاه های ایزولاسیون رو به جلو و معکوس باید بین منطقه ایمنی III و منطقه ایمنی II استفاده شود.(2) دسترسی به امنیت شبکه باید با استراتژی حفاظت امنیتی دسترسی به سیستم مطابقت داشته باشد. سیستم باید از رمزگذاری امنیتی ارتباطات شبکه، ارتباطات رمزگذاری شده در لایه برنامه، احراز هویت، کنترل دسترسی و سایر اقدامات پشتیبانی کند.(3) سیستم باید دارای عملکرد احراز هویت باشد و هویت کاربر باید توسط یک گواهی دیجیتال تأیید شود تا یک سیستم احراز هویت یکپارچه ایجاد شود تا از دسترسی غیرقانونی جلوگیری شود.(4) سیستم باید واسط های نظارت و ممیزی امنیتی، نظارت بر وضعیت سرورها، ایستگاه های کاری و دستگاه های شبکه را در ارتباط با سیستم ادراک موقعیتی امنیتی برای دستیابی به ممیزی ها در حین و بعد از رویداد، و ردیابی مسئولیت اقدامات مخرب و عملیات نقض فراهم کند..(5) سیستم باید عملکرد حفاظت از رمزگذاری داده ها را داشته باشد. امضای دیجیتال، مهر الکترونیکی و مهر زمانی با گواهی دیجیتال به عنوان هسته برای رمزگذاری داده های اصلی کسب و کار سیستم در حین ذخیره سازی و انتقال برای جلوگیری از نشت داده های تراکنش استفاده می کند.(6) سیستم باید عملکرد پیشگیری از حمله شبکه را در صادرات اینترنتی داشته باشد و در برابر حملات شبکه مانند حملات DDOS از طریق ابزارهای مختلف مانند تمیز کردن جریان محافظت کند تا اطمینان حاصل شود که تجارت عادی تحت تأثیر حملات شبکه قرار نمی گیرد.