【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电网系统的调度方法，具体涉及一种基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法及系统。
技术介绍
1、随着能源需求的增长和可再生能源的广泛应用，电网系统面临着越来越多的挑战，具体可能包括需求管理、能源分配的优化、维持供电的可靠性和安全性等。智能电网的概念也因此应运而生，智能电网是通过引入智能化技术，使电网变得更加高效和可靠，更好地适应当前和未来的能源需求。分布式远程检测系统是分布式远程检测是一种利用多个客户端节点收集和处理数据的技术，可以实现对目标区域的全面覆盖，极大的提高系统的效率和可靠性。分布式远程校准系统与智能电网相结合，通过对电网中各类工作计量器具开展实时、远程计量，可更好地管理电网系统中的各个环节，具有重要的应用价值。
2、任务的执行是开展远程校准业务中至关重要的一环。而在传统的计量体系中，为了调度各计量任务满足计量需求通常需要耗费极大的人力、物力以及时间成本。远程计量技术的设计有效地实现了各计量任务间的自动化调度，但由于其规模较小，难以满足目前的工业需求。综上所述，目前的调度方法在面对复杂计量任务时，可能存在总任务的处理时间较长，且在过程中容易陷入局部最优的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法及系统，以解决目前的调度方法在面对复杂计量任务时，可能存在总任务的处理时间较长，且在过程中容易陷入局部最优的问题。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本
4、s1、在智能电网分布式远程检测系统的数学模型中，添加计量任务条件；计量任务条件包括：计量任务满足总执行时间最短的条件，计量任务满足客户端与服务器的距离约束条件；
5、s2、在计量任务条件的情形下，初始化智能电网分布式远程检测系统的记忆内存，并构造出初始可行解；
6、s3、基于初始可行解，使用改进的模拟退火算法进行迭代，通过metropolis准则概率接受初始可行解中较劣的解；同时以模拟退火算法中连续几个温度下没有使接受的解发生变化作为结束准则，获得计量任务同步调度方法的全局最优解。
7、在一些实施方式中，在s1中，计量任务的总执行时间最短的条件，具体如下公式：
8、（1）；
9、（2）；
10、（3）；
11、（4）；
12、（5）；
13、（6）；
14、（7）；
15、（8）；
16、（9）；
17、（10）；
18、（11）；
19、其中，为第项任务，为所有任务的集合，即，为任务的实际开始时间，为任务的实际结束时间；为该任务类型；为该任务需要的处理时间，和分别为系统中的边缘检测点的集合和中央实验室的集合，为边缘检测点，为多个客户端，中央实验室，为多个服务器；为检测点，为是否属于的二值变量，为在的服务器上以第次序运行的二值变量，为是处理的第项任务，为服务器可执行任务类型属性的集合，为客户端可执行任务类型属性，和分别为客户端和服务器能否处理该类型任务。
20、进一步地，在s1中，客户端与服务器的距离约束条件，具体如下公式：
21、（12）；
22、（13）；
23、其中，为检测点和客户端之间的距离，为检测点的坐标，为客户端的坐标，为服务器的服务覆盖距离。
24、进一步地，s2具体为：
25、s21、基于初始可行解，采用扰动方式产生新解，将扰动产生的新解通过改进的模拟退火算法优化，得到优化后的解；
26、s22、将优化后的解存入记忆内存中，重复步骤s21，直到算法符合结束准则；
27、s23、在记忆内存的优化后的解中，选择任务执行总时间最小的解作为输出的结果。
28、进一步地，在s21中，扰动方式包括：
29、扰动方式一：将同一客户端或者同一服务器上两个任务的执行顺序进行交换，并根据调度后的任务分布情况，重新生成后面时段的调度任务；
30、扰动方式二：基于客户端-客户端、客户端-服务器、服务器-服务器三种任务位置上的不同任务，在满足客户端与服务器的距离约束条件的情况下，对三个任务进行执行位置的互换，并根据调度后的任务分布情况，重新生成后面时段的调度任务。
31、进一步地，在s21中，客户端、服务器及任务均是通过随机选取的。
32、进一步地，在s21中，扰动方式一和扰动方式二，均是通过采用贪心策略重新生成后面时段的调度任务。
33、进一步地，在s21中，通过将扰动产生的新解通过改进的模拟退火算法优化，具体步骤如下：
34、s211、定义初始温度和降温系数；
35、s212、扰动产生新解，对于邻域解生成的目标函数值与扰动前的目标函数值相减得到目标函数的差值；
36、s213、采用metropolis准则对目标函数差值进行判定，若是目标函数的差值小于零，则接受新解作为当前解；否则接受新解；
37、s214、判断是否达到迭代次数，若达到则更新温度，若未达到则返回s213；
38、s215、判断是否存在连续若干个温度下没有发生解的状态变化，若是则停止计算，否则返回s212继续进行。
39、进一步地，在s213中，当采用metropolis准则对目标函数差值进行判定时，若目标函数的差值大于零，则基于当前温度和目标函数差值的判定来确定是否接受新解作为当前解。
40、本专利技术还提供基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度系统，计量任务同步调度系统包括任务条件配置模块、初始解生成模块、解优化模块以及迭代控制模块，其中：
41、任务条件配置模块用于配置计量任务条件，包括计量任务的总执行时间最短条件以及客户端与服务器的距离约束条件；
42、初始解生成模块用于根据配置的计量任务条件，初始化系统的记忆内存，并构造出初始可行解；
43、解优化模块用于基于metropolis准则，概率性地接受较劣的解，并持续优化解的质量；
44、迭代控制模块用于以连续几个温度下没有使接受的解发生变化作为迭代结束的条件，进而获得计量任务同步调度的全局最优解。
45、与现有技术相比，本专利技术基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法及系统具有以下有益的技术效果。
46、本专利技术基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法，具体包括如下步骤：s1、在智能电网分布式远程检测系统的数学模型中，添加计量任务条件；计量任务条件包括：计量任务满足总执行时间最短的条件，计量任务满足客户端与服务器的距离约束条件；s2、在计量任务条件的情形下，初始化智能电网分布式远程检测系统的记忆内存，并构造出初始可行解；s3、基于初始可行解，使用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法，其特征在于，在所述S1中，计量任务的总执行时间最短的条件，具体如下公式：
3.根据权利要求1所述的基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法，其特征在于，在所述S1中，客户端与服务器的距离约束条件，具体如下公式：
4.根据权利要求1所述的基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法，其特征在于，所述S2具体为：
5.根据权利要求4所述的基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法，其特征在于，在所述S21中，扰动方式包括：
6.根据权利要求5所述的基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法，其特征在于，在所述S21中，客户端、服务器及任务均是通过随机选取的。
7.根据权利要求5所述的基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法，其特征在于，在所述S21中，扰动方式一和扰动方式二，均是通过采用贪心策略重新生成后面时段的调度任务。
8.根据权利要求
9.根据权利要求8所述的基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法，其特征在于，在所述S213中，当采用Metropolis准则对目标函数差值进行判定时，若目标函数的差值大于零，则基于当前温度和目标函数差值的判定来确定是否接受新解作为当前解。
10.根据权利要求1-9任一项所述的基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法基于的系统，其特征在于，所述计量任务同步调度系统包括任务条件配置模块、初始解生成模块、解优化模块以及迭代控制模块，其中：
...【技术特征摘要】
1.基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法，其特征在于，在所述s1中，计量任务的总执行时间最短的条件，具体如下公式：
3.根据权利要求1所述的基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法，其特征在于，在所述s1中，客户端与服务器的距离约束条件，具体如下公式：
4.根据权利要求1所述的基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法，其特征在于，所述s2具体为：
5.根据权利要求4所述的基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法，其特征在于，在所述s21中，扰动方式包括：
6.根据权利要求5所述的基于改进的模拟退火算法的计量任务同步调度方法，其特征在于，在所述s21中，客户端、服务器及任务均是通过随机选取的。
7.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晶，辛蕾，杨昌建，徐丹，任双赞，韩红蕊，边少聪，郝东新，雷琅，唐子卓，
申请(专利权)人：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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