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HPC助力中国电科院构建高效智能电网仿真系统

2015-07-02 10:25:10   作者:   来源:CTI论坛   评论:0  点击:


  客户简介

  中国电力科学研究院成立于1951年,位于北京市,是中国电力行业多学科、综合性的科研机构。其拥有11个研究所、10个专业公司、一个国家级工程研究中心、一个部级质量检测中心(含9个质检站)和研究生部及博士后流动站。主要从事科研开发、承担重大工程、进行质量检测、标准制定和人才培养等方面工作。荣获国家科技进步奖77项(其中一等奖8项),中国专利金奖3项,国家专利854项,出版专着196部,发表学术论文3684篇。其中2007-2010年连续四年获得国家科技进步一等奖。

  中国电力科学研究院拥有国家电网公司特高压交流试验基地、特高压直流试验基地、西藏高海拔试验基地、特高压杆塔试验基地,国家电网仿真中心、国家电网计量中心,构建了目前世界上功能最完整、试验能力最强、技术水平最高的特高压、大电网试验研究体系,并在大电网安全稳定经济运行、特高压交直流输电等方面发挥重大作用。

  业务挑战

  中国国家电网建成的坚强智能电网,其资源配置能力、运行效率、安全水平、科技水平,都达到国际先进行列。从我国电网的总体发展趋势看,未来将形成由四个同步电网(“三华”电网、东北电网、西北电网和南方电网)异步联接构成的全国互联电网,为能源电力资源在全国范围内优化配置奠定坚实的物质基础。目前,全国部署电路传输线路已超过1000万公里、变电站超过十万座,对这些传输线路进行仿真模拟需要用到复杂的计算模型,对计算量的需求很大。中国电力科学研究院作为国家电网的科研核心,承担着对全国电路传输线路进行模拟规划的重任。但研究院现有的仿真平台计算量小,完成一个模拟运算时间长,较复杂的运算则基本无法进行,很大程度上制约了电科院的研究进展,无法满足平时仿真计算的要求。

  现有的仿真平台计算能力不足,但又无法快速平滑扩容,这在很大程度上制约了电科院的业务平滑处理,以及对原有计算资源的重复利用。目前电网传输线路发展迅速,对此进行仿真的计算需求也飞速发展。在未来的一段时间内,需要仿真平台能够平滑扩容,并在扩容过程当中做到对业务的影响最小化。

  这些业务挑战使得中国电力科学院认识到,只有建立一个具有强大计算能力、易扩展的高性能仿真平台才能很好的支持日常的研究设计以及满足国家电网的要求。

  解决方案

  华为深入了解中国电力科学院的业务需求,提出了满足中国电力科学院需求的高性能仿真解决方案。方案采用华为的融合架构刀片服务器E9000,配置20个CH121计算节点组成计算集群,采用华为RH2288 V2服务器和S2600T存储作为仿真平台的共享存储,采用华为4路机架服务器RH5885作为仿真平台的胖节点,采用华为RH2288 V2两路机架服务器作为集群管理节点和前后处理节点。

  在软件层面,采用华为自研的高性能集群管理和调度软件FusionCluster作为仿真平台的集群管理软件。同时,还提供高速互联的Infiniband网络为节点之间的提供高速、低延时的通讯。

  华为以模块化的方式构建高新能仿真平台,并辅以华为的高性能集群管理软件,可以做到系统的平滑扩容。华为的高性能集群管理软件提供了一键式批量部署,可以快速完成集群搭建,并具有便捷的部署界面,提供节点镜像安装和恢复,可以灵活安装部署新增节点。通过华为的高性能仿真平台,可以实现应用环境的快速部署,做到对计算需求的快速适应。

  客户收益

  仿真效率极大提升:通过部署新的高性能仿真平台,使得计算性能提高20倍,计算承载量提高21倍;数据存储量提高超过100倍。使得高复杂模型仿真由不可能变成可能。

  大大节约软硬件成本:通过任务和计算资源的智能化动态管理,使昂贵工具(License)利用率提升5倍,服务器利用率提升5倍,大大节约长期综合成本。

  良好的扩展性,便于后续扩容:华为高性能仿真平台采用华为的一体化解决方案,具备良好的可扩展性,后续的扩容方便快捷。

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