云計算在智能電網中的典型應用

王媛媛+++常富紅

摘要：本文針對虛擬化、并行計算、分布式等云計算相關技術，總結了當前技術的研究概況，分析了未來技術的發展趨勢。在此基礎上，結合智能電網、“三集五大”等業務的發展，對電力企業云計算的應用需求進行了全面梳理與展望，為電力企業云計算的發展與應用提供指導和參考。

關鍵詞：智能電網；云計算；虛擬化技術；并行計算；分布式技術

一、云計算概述

國外主流云廠商將云計算作為未來重要的發展方向，中國云計算發展起步較晚，但發展勢頭迅猛，取得了初步進展。政策方面，云計算技術已被列為國家戰略性新興產業。標準方面，全球范圍內已有50多個標準組織宣布進行云計算開放標準的制訂并取得了一定的成果。技術方面，眾多企業推出種類繁多的云計算應用，在相關技術領域取得了豐碩的成果。應用方面，中國移動、中國電信、中國聯通分別推出了“大云”、“星云”和“互聯云”，中國石油、中國石化等大型企業在企業規劃中提出企業信息化建設將重點圍繞“云計算”展開。目前，國家電網公司全面組織開展了云計算總體框架、基礎技術、IT支撐、業務應用與標準規范研究，完成了公司自主產權的云資源管理系統、云終端系統的研發，并在公司總部、省（市）公司等單位試點建設。

二、云計算關鍵技術

（一）虛擬化技術

虛擬化是指資源的抽象化、資源的邏輯表示不受物理限制的約束，分為服務器虛擬化、存儲虛擬化、網絡虛擬化等，虛擬化是資源池化的基礎，能夠有效地提高資源管理水平。目前，普遍使用的虛擬機技術有VMware Infrastructure（VMware基礎架構）、Xen和基于內核的虛擬機（kernel—based viltual machine，KVM）。

（二）并行計算

并行計算是指同時使用多種計算資源解決計算問題的過程，它是實現高性能、高可用計算機系統的主要途徑。當前流行的并行編程模型有MapReduce和Dryad等。

（三）分布式技術

針對海量的結構化/非結構化數據，采用分布式技術來解決數據的存儲問題，保證數據存儲的可靠性、可用性與經濟性。Google的GFS Google文件系統（Google filesystem，GFS）和Hadoop的Hadoop分布式文件系統（Hadoop distributed file system，HDFS）是目前最具代表性的分布式數據存儲技術。

（四）云計算安全

主要通過采用身份認證、安全審查、數據加密、系統冗余等技術及管理手段來提高云計算業務平臺的可靠性、服務連續性和用戶數據的安全性。然而，云計算安全問題的研究仍處于初級階段，許多問題仍待探索.

三、云計算在智能電網中的典型應用

（一）電網監測類系統。隨著電網發展，輸變電設備狀態在線監測、電能質量監測等監測類業務數據呈幾何級增長，現有系統無法滿足海量設備狀態、電能質量等數據的采集和存儲要求，計算分析能力不足。通過引入并行計算，增強輸變電設備狀態在線監測、電能質量監測等系統的計算分析能力，從而縮短計算時間，及時為決策提供依據。

（二）智能變電站類系統。構造智能變電站需要高度整合數據與硬件資源，提供對各項資源的靈活擴展、統一管理與高效處理。通過引入虛擬化技術，提高系統資源的可用性和使用率，降低硬件購置和系統運維成本。通過引入并行計算，增強智能變電站類系統的海量數據計算分析能力，最大限度地利用系統的計算資源，從而縮短業務場景統計分析所用的時間。

（三）電網服務類平臺。現有仿真計算業務支撐系統分散建設、應用功能定制開發，仿真計算數據的共享，應用功能的協同存在困難，不能完全適應未來電網仿真計算多層次高效協同需求。通過引入并行計算，實現計算數據集中管理和分散維護、多人異地云中協同計算以及快速的大規模電網仿真計算，促進方式計算部門工作轉型，增強仿真應用創新能力，顯著提高電網計算分析和電網安全穩定運行水平。

（四）輔助決策類系統。現有系統在進行海量、實時、復雜數據處理時，面臨著較大的性能瓶頸問題，而輔助決策時效性較強，對數據分析處理的性能要求極高。通過引入并行計算，增強海量、實時、復雜數據計算分析的能力，最大限度地利用整體計算資源，縮短分析時間，提高執行效率，及時提供輔助決策信息。

（五）客戶服務中心95598平臺及核心系統。客戶服務中心實現集中化管理，面臨著用戶訪問量急劇增加、海量用戶信息的存儲及檢索等問題，利用分布式技術，可以加快95598平臺和智能互動網站并發用戶訪問的響應速度，提升對海量用戶信息的存儲及檢索效率，有效地支撐業務開展。運用虛擬化技術，將增強客戶服務中心桌面集中化管理，實現標準桌面的安全接入，提升桌面系統的安全。

四、結束語

云計算是IT技術進一步發展的推動力，標志著信息技術從產品化向服務化的重要轉變，是企業信息化、一體化、集約化的必然發展方向。國家電網公司按照公司分區分域、等級保護的安全策略，遵從SG-ERP信息化架構，結合業務應用一級部署、一體化平臺的集中化改造和資源池建設，全面整合內部信息資源，在生產控制大區建成生產控制云，在管理信息大區信息內網建成企業管理云，形成公司內網云。根據業務需要及內網云建設成果，在管理信息大區信息外網建成電網服務云。初步打造擁有自主知識產權的國家電網電力云，有效促進智能電網智能化發展。

參考文獻

[1]陳康，鄭緯民，云計算：系統實例與研究現狀[J]軟件學報，2009，20（15）：1337—1348.

[2]劉正偉，文中領，張海濤，云計算和云數據管理技術[J]計算機研究與發展，2012，49（S1）：26—31.

[3]王德文，宋亞奇，朱永利，基于云計算的智能電網信息平臺[J].電力系統自動化，2010，22（34）：7-12.

[4]丁杰，奚后瑋，韓海韻，面向智能電網的數據密集型云存儲策略[J]電力系統自動化，2012，36（12）：66—70.