[发明专利]一种基于光伏系统半实物仿真的硬件资源优化控制方法

摘要

本发明提供了一种基于光伏系统半实物仿真的硬件资源优化控制方法，涉及电气工程技术领域。一种基于光伏系统半实物仿真的硬件资源优化控制方法首先判断各进程所需CPU数量，如果各进程所需CPU数量大于光伏系统CPU数量，则对光伏系统进行优化。通过对光伏系统各个任务进程权重计算，得到各进程运行的优先级，最终得出各进程优化后的运行时间，进而实现对于光伏系统半实物仿真的硬件资源优化。本发明提供的基于光伏系统半实物仿真的硬件资源优化控制方法，根据各进程对硬件资源占用和处理时间进行控制和优化，能够有效避免多进程共用同一CPU的现象，明显提高系统进程的运行速率，使系统更加稳定。

主权项

一种基于光伏系统半实物仿真的硬件资源优化控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤1：构建光伏系统的半实物仿真系统，并计量仿真系统的仿真参数；所述仿真参数包括：光伏系统硬件资源相关的电路拓扑结构图的节点个数Pj、支路个数PZ、光伏系统RLC电路微分方程求解时所要计算的微分方程个数Wg、光伏系统输入输出控制中所需的虚拟仪表数量Bx以及光伏系统实物仿真所使用的CPU总个数N；步骤2：计算光伏系统半实物仿真过程中电路拓扑结构生成、RLC电路微分方程求解和虚拟仪表控制三个进程所需硬件资源CPU的数量，具体方法为：步骤2.1：计算光伏系统半实物仿真过程中电路拓扑结构生成所需CPU数量；步骤2.2：计算光伏系统半实物仿真过程中RLC电路微分方程求解时所需CPU数量；步骤2.3：计算光伏系统半实物仿真过程中输入输出控制中虚拟仪表控制所需CPU数量；步骤3：判断光伏系统半实物仿真过程中各进程运行所需CPU总数是否大于光伏系统实物仿真所使用的CPU总个数N，如果大于则执行步骤3，否则结束光伏系统半实物仿真的硬件资源优化控制；步骤4：计算光伏系统半实物仿真中CPU运算处理各进程运行一个周期所需的时间，具体方法为：步骤4.1:计算光伏系统半实物仿真中各进程单独运行时所占CPU的权重，计算公式如下所示：δi=Σxi1+xi2(1+βi)+xi3(1+βi)2+...+xim(1+βi)m-1m·N]]>式中，xim为第i个进程在2小时内第m个运行周期单独运行时所需的CPU数量，m＝1,2…5；δi为第i个进程的权重，i＝1,2,…n，n为光伏系统半实物仿真中进程总数；βi为第i个进程当前运行周期内的进程权重对该进程下一运行周期所需CPU数量的影响因子，βi的取值如下式所示：步骤4.2：计算CPU运算处理各进程运行一个周期所需的时间Ti，计算公式如下所示：Ti=[1-lnδi(1-δi)]Σi=1nδi·Tni]]>其中，Tni为第i个进程的运行一个周期的时间；步骤5：对光伏系统半实物仿真中的硬件资源使用情况进行优化，具体方法为：当CPU总量少于各进程所需CPU总量时，使用进程的优先级函数对各进程按优先级程度由高到低进行排序，优先级函数如下式所示：Yki=max[T1δ1·(1+lg2T1),T2δ2·(1+lg2T2),...,Tnδn·(1+lg2Tn)]]]>其中，Yki为第i个进程的优先级函数，k为第i个进程按优先级排列的序号，k＝1,2,…n，Ti为第i个进程的运算时间，δi为第i个进程的权重；在光伏系统半实物仿真的各进程运行过程中，优先级高的进程先运行，优化后各进程运行的时间函数T′为：Ti′=Ti·[1-lgδi+arccosζδi·(1+βi)]]]>其中，ζ＝ek，k为第i个进程按优先级排列的序号；步骤6：将光伏系统半实物仿真中，系统进行硬件资源分配和优化后，与未进行硬件资源控制时各进程的运行时间进行比较，如果优化后各进程的运行时间均小于优化前的运行时间，则结束对光伏系统半实物仿真系统的优化，否则重新执行步骤，调整各进程的影响因子βi的取值，重新对半实物仿真光伏系统进行优化。