一种虚拟电厂分布式算网资源调度方法、系统及电子设备与流程

本发明涉及电力工业通信信息，尤其涉及一种虚拟电厂分布式算网资源调度方法、系统及电子设备。

背景技术：

1、目前虚拟电厂的基本架构主要由集中控制服务器、云端网络、边侧的聚合控制网关（aggregation control gateway，acg）及端侧的“源网荷储”电力资源组成。近年来由于神经网络的完善和发展，神经网络逐渐成为虚拟电厂各种业务计算的应用手段，如虚拟电厂的需求响应、多业务响应与分配策略、微网控制、协同调度、基于深度学习和机器学习的负荷和出力预测、储能ai充放电成本预测以及适配实际环境的数据分析等智能应用都采用大量的神经网络进行运算。目前虚拟电厂的各种神经网络运算是由多台专用的人工智能运算服务器承担，但是购买或租用专用人工智能运算服务器一般是相当昂贵的。

2、虚拟电厂网络边侧的acg计算一般是采用集成化的高端嵌入式系统级芯片为主处理器异构算力构成，这样的处理器内部通常都集成了人工智能运算单元，但这类边缘算力的单节点算力能力比较弱，大约几百个acg的ai算力才相当于一台专用人工智能运算服务器。但是虚拟电厂网络中分布式acg数量众多，边缘算力的整体容量很大，整体算力相当庞大，当海量的聚合控制资源接入时，大量的在网络边端的acg中的算网资源（如嵌入式神经网络处理器、中央处理器等计算单元）都处于闲置状态，边端算网资源的调度不均衡、不灵活，造成巨大的算网资源的浪费。因此，现有技术中存在虚拟电厂分布式算网资源调度方法不完善的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种虚拟电厂分布式算网资源调度方法、系统及电子设备，以至少解决相关技术中存在虚拟电厂分布式算网资源调度方法不完善的问题。

2、根据本发明实施例的第一方面，提供了一种虚拟电厂分布式算网资源调度方法，该方法包括：根据调度任务请求中包含的第一限定条件筛选满足所述第一限定条件的聚合控制网关；对满足所述第一限定条件的任一聚合控制网关中的容器按照算网资源加权平均占用率从大至小进行排序，得到排序结果，算网资源包括计算资源以及通信资源；将满足第二限定条件且所述排序结果中算网资源加权平均占用率最大的容器作为最佳迁移容器；将满足所述最佳迁移容器的算网资源需求且使得聚合控制网关集群的算网资源占用均衡度最小的聚合控制网关作为目标聚合控制网关；利用容器缓冲堆将所述最佳迁移容器迁移至所述目标聚合控制网关。

3、可选地，所述第一限定条件包括：聚合控制网关的任一算网资源的占用率达到上限、聚合控制网关包含目标业务以及聚合控制网关没有互斥应用运行；所述第二限定条件包括：容器的迁移中断率最小以及容器的服务有效性最大。

4、可选地，所述根据调度任务请求中包含的第一限定条件筛选满足所述第一限定条件的聚合控制网关，包括：获取任一聚合控制网关中多个容器对应的多种算网资源的占用率，所述多种算网资源包括至少两种计算资源和至少一种通信资源；根据所述任一聚合控制网关中多个容器对应的多种算网资源的占用率计算所述任一聚合控制网关中所有容器对任一算网资源的占用率；筛选聚合控制网关中包含目标业务并且没有互斥应用运行并且所有容器对任一算网资源的占用率大于资源占用上限值与预设百分比乘积的聚合控制网关。

5、可选地，所述对满足所述第一限定条件的任一聚合控制网关中的容器按照算网资源加权平均占用率从大至小进行排序，得到排序结果，包括：根据迁移中断率因子、服务有效性因子、任一容器中任一算网资源的使用量以及对应的权重计算任一容器的算网资源加权平均占用率；将满足所述第一限定条件的任一聚合控制网关中所有容器按算网资源加权平均占用率从大至小进行排序，得到排序结果。

6、可选地，所述将满足第二限定条件且所述排序结果中算网资源加权平均占用率最大的容器作为最佳迁移容器，包括：选择满足容器的迁移中断率最小并且容器的服务有效性最大并且排序结果中算网资源加权平均占用率最大的容器作为最佳迁移容器。

7、可选地，在所述将满足所述最佳迁移容器的算网资源需求且使得聚合控制网关集群的算网资源占用均衡度最小的聚合控制网关作为目标聚合控制网关之前，所述方法还包括：根据任一聚合控制网关中所有容器的算网资源加权平均占用率的方差计算所述任一聚合控制网关的算网资源占用率均衡度；根据所有聚合控制网关的算网资源占用率均衡度的平均值计算聚合控制网关集群的算网资源占用均衡度。

8、可选地，在所述利用容器缓冲堆将所述最佳迁移容器迁移至所述目标聚合控制网关之前，所述方法还包括：利用三个容器标签以及一个容器虚拟内存块建立容器缓冲堆，所述三个容器标签分别为最佳迁移容器所在的聚合控制网关连接网口的公网ip及mac地址、最佳迁移容器的镜像文件名字符串以及目标聚合控制网关的公网ip及mac地址。

9、可选地，所述利用容器缓冲堆将所述最佳迁移容器迁移至所述目标聚合控制网关，包括：获取三个容器标签；利用文件传输协议根据所述三个容器标签将最佳迁移容器的镜像文件名字符串对应的镜像文件传送至容器虚拟内存块中缓存；利用文件传输协议根据所述三个容器标签将所述容器虚拟内存块中缓存的镜像文件传送至目标聚合控制网关并启动所述镜像文件。

10、根据本发明实施例的第二方面，还提供了一种虚拟电厂分布式算网资源调度系统，该系统包括：虚拟电厂集中控制云服务器以及多个聚合控制网关；所述虚拟电厂集中控制云服务器采用本发明实施例的第一方面中任一项所述的虚拟电厂分布式算网资源调度方法对所述多个聚合控制网关进行调度。

11、可选地，所述虚拟电厂集中控制云服务器作为docker客户端，包括：集群调度控制器；所述集群调度控制器用于将多个分布式聚合控制网关构建为docker服务端，为所述docker客户端与所述docker服务端定义相同的docker tcp接口命令。

12、可选地，所述集群调度控制器包括监测分流队列模块、均衡调度模块以及容器迁移模块；所述监测分流队列模块用于根据调度任务请求中包含的第一限定条件筛选满足所述第一限定条件的聚合控制网关；所述均衡调度模块用于对满足所述第一限定条件的任一聚合控制网关中的容器按照算网资源加权平均占用率从大至小进行排序，得到排序结果，算网资源包括计算资源以及通信资源，将满足第二限定条件且所述排序结果中算网资源加权平均占用率最大的容器作为最佳迁移容器，将满足所述最佳迁移容器的算网资源需求且使得聚合控制网关集群的算网资源占用均衡度最小的聚合控制网关作为目标聚合控制网关；所述容器迁移模块用于利用容器缓冲堆将所述最佳迁移容器迁移至所述目标聚合控制网关。

13、根据本发明实施例的第三方面，还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信；其中，存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于通过运行所述存储器上存储的所述计算机程序来执行上述任一实施例中的虚拟电厂分布式算网资源调度方法。

14、根据本发明实施例的第四方面，还提供了一种计算机可读的存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一实施例中的虚拟电厂分布式算网资源调度方法。

15、在本发明实施例中，首先筛选出满足第一限定条件的聚合控制网关，然后确定满足第一条件的聚合控制网关中的最佳迁移容器即算网资源加权平均占用率最大且满足第二限定条件的容器，将最佳迁移容器迁移到满足算网资源需求且使得集群算网资源整体占用最小的聚合控制网关内。避免了部分聚合控制网关处于闲置状态造成算网资源浪费，降低了虚拟电厂的运算服务成本，实现了对虚拟电厂网络边端分布式聚合控制网关的算网资源进行均衡、有效、灵活调度的目的，进而解决了相关技术中存在的虚拟电厂分布式算网资源调度方法不完善的问题。

16、在本发明实施例中，根据算网资源加权平均占用率确定最佳迁移容器时，考虑迁移中断率因子以及服务有效性因子，使得聚合控制网关内待迁移的容器即最佳迁移容器的选择更加合理和精准，进而使得聚合控制网关集群的算网资源占用更加均衡。

17、在本发明实施例中，通过将虚拟电厂的聚合控制网关中运行容器在不同聚合控制网关之间灵活、动态地迁移调度，可以使算网资源占用率较低的聚合控制网关关闭或进入休眠状态，将其上运行的容器迁移到其它聚合控制网关上，实现更高的资源利用率，也可以让计算资源占用率较高的聚合控制网关上的容器迁移到资源占用较低的聚合控制网关上，以降低sla违约率并使得聚合控制网关集群的算网资源占用更加均衡。

18、在本发明实施例中，通过建立容器缓冲堆，利用文件传输协议将容器虚拟内存块中缓存的镜像文件传送至目标聚合控制网关并启动该镜像文件，解决了目前虚拟电厂公网中聚合控制网关之间不能直接迁移容器的问题。