新科技背景下云計算將成為電力系統核心計算平臺

摘 要：隨著新世紀的到來，世界迎來了一個新科技時代，各種新型計算機技術被開發，為人們的生活帶來很大便利。云計算是一種新型計算機技術，能夠按照用戶需要為其提供計算能力、儲存能力、開發平臺以及軟件服務等。現代社會，人們對電力的需求量越來越大，用電戶也越來越多，傳統的電力系統計算平臺已經無法滿足電力信息的計算、存儲和、集成分析等要求，云計算技術的出現很好的彌補了電力系統在這一方面的不足。本文首先對云計算的定義和特征進行了闡述，然后對其在電力系統平臺的應用進行了說明，最后對其發展前景進行了分析。

關鍵詞：核心計算平臺；云計算；電力系統；

中圖分類號：TM769 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-03-00-01

隨著社會科技的不斷發展，電力系統互聯程度越來越強，遠距離電力輸送系統越越來越多，覆蓋整個整個國家或多個國家的超大型電力系統在不斷增加。由于超大型電力系統結構的復雜性，社會對電力系統的安全性、可控性和穩定性要求也越來越高。且新時代背景下電力系統“智能化”熱潮的出現，也給電力系統的計算、分析和控制帶來的極大的挑戰。

一、云計算的定義和特征

云計算的定義：云計算是一種大規模分不計算模式，能夠利用互聯網形成一個抽象、虛擬、可動態擴展的資源平臺，這一資源平臺能夠為云計算用戶提供計算、存儲、開發和軟件等服務。

云計算的主要特征有：①能夠將大規模異構計算資源進行整理并集成，形成一個功能已成強大的計算、存儲平臺，且對計算機硬件和軟件設備共性要求不高；②計算和存儲能力能夠進行動態擴展，且擴展時間短，幾分鐘就能夠完成，不影響系統的整體運行；③具有虛擬化特征，并能夠通過虛擬化服務。云計算運用虛擬化技術，能夠在同一臺設備生進行多個計算任務，且能夠根據客戶要求分配計算資源和構造系統平臺，不影響云計算系統的整體運行，并為用戶提供基礎設施級服務、平臺級服務和軟件級服務；④是一個以互聯網為依托的通信平臺，在國際通信協議的基礎上通過互聯網和各設備進行通信，便于軟件技術的集成；⑤具有很強的規模化經濟效益，整合閑置資源，減少設備投入，能夠避免資源浪費。減少投資成本。例如：電力系統中存在很多閑置的計算和存儲資源，將其進行大規模整合，能夠減少其成本投資，促進各電力系統間的信息交流和共享。

二、云計算在電力系統上的實現

云計算運用于計算及電力系統的構架：云計算平臺以互聯網為基礎和大量傳感器以及其他數據采集設備形成的數據采集網絡連接起來（電力系統的數據采集網絡包括SVADA系統的傳感器、PMU以及用戶終端的智能電表等），為電力系統提供全方位的信息資源。由于電力系統的信息時效性要求比較高，可采取專用的高性能網絡對云計算平臺和數據采集網絡的鏈接。電力系統云計算平臺的系統構架如圖1：

圖1 電力系統云計算平臺的系統構架示意圖

其中負荷分配層是云計算平臺的核心部件，其主要功能有：①將計算任務分配給個計算設備執行；②將數據進行分析和劃分給相應存儲設備進行存儲；③將計算機結果進行整合，反饋給用戶；④讀取傳達的請求，并指令數據管理層讀取數據，將數據整合后輸出。

電力系統云計算需要用到的重要技術有：面向服務構架，這是一種近年來發展比較迅速的軟件設計方法，該設計是以服務為基礎進行功能模塊設計，根據客戶需求，將各項功能設計成服務形式，且各服務相互獨立，能夠提高電力系統的靈活性；Apache，這是現代社會使用作為普遍的Web服務軟件，其源代碼是完全公開的，且使用免費；MySQL是現代社會運用最為普遍的開源數據庫引擎，其可靠性和擴展性高，且運用免費；動態負荷分配，負荷分配計算這是云計算的核心，能夠對任務進行有效的計算分配，保證計算數據的時效性，提高計算結果的可靠性。

三、云計算在電力系統應用中的展望

云計算的計算和存儲能力強，系統具有可動態擴展的特征，對于計算資源的共享、配置的優化、軟件的開發和升級等方面具有很大的優勢，在電力系統中具有十分廣闊的發展空間。在電力系統的安全性上，未來可利用云計算提高電力系統的暫態穩定和仿真速度，實現數據的在線分析；也可利用好云計算對電力系統進行潮流和最有潮流計算速度的提升，提高電力系統的計算速度和能夠處理的預想事故量。電力系統在大規模停電后，其系統恢復是一個十分復雜的過程，云計算能夠促進各區域的信息交流和共享，能夠提高系統恢復過程中的計算速，并幫助尋找最有恢復方案。云計算還能夠有助于有電力系統的大范圍實時監控和信息采集，便與系統的監控和調度，并以提高系統的可靠性評價。與此同時，電力系統云計算研究上還存在一些問題：云計算相適應的電力系統分析并行算法、云計算負荷分配算法、電力系統的云計算平臺物理結構設計以及電力系統云計算的安全性提高等。這些都是新科技背景下，云計算成為電力系統核心設計算平臺需要研究的問題。

四、結束語

電力系統的計算十分復雜，時效性要求也高，致使其計算中的數學模型被大量簡化，進而導致其計算結果準確性不高。云計算是新科技背景下的一種新的計算模式，綜合對中計算技術，整合了互聯網各種廣域異構計算資源，形成一個虛擬的動態計算資源平臺，并為用戶提供計算能力、存儲能力、軟件平臺和應用軟件等服務。以云計算為基礎建立電力系統能夠有效解決新科技背景下，電力系統在信息處理上存在的不足。

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