關(guān)于云計(jì)算技術(shù)及其在電網(wǎng)中應(yīng)用的研究

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局 廣東 廣州 510620

前言

近些年來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展迅速，電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)增長(zhǎng)迅猛，傳統(tǒng)的應(yīng)用程序計(jì)算已然無(wú)法滿足現(xiàn)代電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和管理需求。云計(jì)算技術(shù)作為一種新興的商業(yè)計(jì)算模式，可調(diào)度虛擬化資源，實(shí)現(xiàn)資源池的重新配置，進(jìn)而達(dá)到最優(yōu)化使用目的。全球各大軟件公司分別開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了各自的云產(chǎn)品顛覆了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算模式，具有極大的商業(yè)價(jià)值。相比國(guó)外的云計(jì)算技術(shù)，我國(guó)的云計(jì)算技術(shù)產(chǎn)業(yè)起步晚，發(fā)展滯后，時(shí)至2013年，我國(guó)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了爆炸式增長(zhǎng)的黃金時(shí)期。隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，云計(jì)算技術(shù)在電力系統(tǒng)的影響力不斷擴(kuò)大，其無(wú)限的廉價(jià)儲(chǔ)存和強(qiáng)大的計(jì)算能力，成為電力客戶、合作伙伴安全可靠的服務(wù)模式，極大地提升了電力資源應(yīng)用效率，提升了電力信息的處理能力，有效地降低了電力資源的運(yùn)行成本。

1 云計(jì)算在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

1.1 虛擬化技術(shù)

虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了同一CPU模擬多個(gè)CPU運(yùn)行，達(dá)到了一部電腦同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，消除多個(gè)操作系統(tǒng)資源爭(zhēng)奪的同時(shí)，大大減少了IT硬件投資成本，在一定程度上也縮減了運(yùn)維管理成本。虛擬技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用，一方面有助于電力系統(tǒng)資源的集中監(jiān)控，提升了電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)信息的精度，為整個(gè)電力資源的整體規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)；其次，實(shí)現(xiàn)了IT基礎(chǔ)設(shè)備共同管控，做到按需調(diào)配資源，進(jìn)而達(dá)到運(yùn)行環(huán)境的自動(dòng)配置，極大地節(jié)約了運(yùn)管成本；再次，自動(dòng)化的服務(wù)器故障監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)遷移空閑服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)了工作負(fù)載的無(wú)縫隙遷移；最后，動(dòng)態(tài)的資源池，按需供應(yīng)，大大提高了服務(wù)設(shè)備的利用效率[1]。

1.2 并行技術(shù)

并行處理技術(shù)是指在同一時(shí)間段內(nèi)完成兩個(gè)及以上的工作，實(shí)現(xiàn)了高效率信息處理。電力系統(tǒng)并行處理技術(shù)的應(yīng)用，一方面實(shí)現(xiàn)了高性能處理資源的能力；另外，通過(guò)并行處理技術(shù)，能夠有效簡(jiǎn)化并行編程難度，實(shí)現(xiàn)了高吞吐量、低延遲的計(jì)算；最后，應(yīng)用PC服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源協(xié)同工作，靈活性強(qiáng)，可擴(kuò)展性好。

1.3 分布式技術(shù)

分布式計(jì)算涵蓋分布式存儲(chǔ)、分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式搜索。 其中分布式存儲(chǔ)，可將大量的不同網(wǎng)絡(luò)類型數(shù)據(jù)，借助相應(yīng)軟件集合起來(lái)實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作，達(dá)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)目的，電力系統(tǒng)分布式存儲(chǔ)的應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了高性能的存儲(chǔ)功能，而且存儲(chǔ)服務(wù)可靠性高，還支持?jǐn)?shù)據(jù)的還原與快速恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的持續(xù)可用。作為存儲(chǔ)系統(tǒng)的核心部分，分布式文件存儲(chǔ)系統(tǒng)向不同的用戶提供統(tǒng)一的、對(duì)象化的訪問(wèn)接口，分布式文件存儲(chǔ)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用，一方面提升了工作的協(xié)作水平，另外提升了文件的服務(wù)能力，也提升了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性，降低文件被竊與破壞，為信息文件提供了可靠保障。電力系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的引進(jìn)，一方面提升了電力系統(tǒng)的可用性，增強(qiáng)了應(yīng)用的局部性，防止局部故障而引發(fā)的系統(tǒng)崩潰；另外，提升了處理高并發(fā)性，極大地提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度；最后，有助于系統(tǒng)可擴(kuò)展性的提升，模塊化的設(shè)計(jì)，在充分保留局部自治性的基礎(chǔ)上，有效提升了系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展性能。在云計(jì)算設(shè)施的基礎(chǔ)上，分布式搜索采用關(guān)鍵詞搜索方式，提供與關(guān)系數(shù)據(jù)全面的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，電力系統(tǒng)分布式搜索的引用，一方面實(shí)現(xiàn)了一體化搜索，通過(guò)多渠道搜索，實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)系統(tǒng)搜索渠道，另外，通過(guò)屏蔽低級(jí)別信息，做到有效檢索[2]。

2 云計(jì)算技術(shù)在電網(wǎng)企業(yè)的應(yīng)用分析

2.1 電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)

傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足不斷增加的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)之需，不僅計(jì)算能力有限，而且分析速度緩慢，而通過(guò)云計(jì)算技術(shù)，不僅有效提升了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)效率，而且增強(qiáng)了電能數(shù)據(jù)的計(jì)算分析能力，極大地縮短了電能質(zhì)量分析時(shí)間，及早了解電能質(zhì)量情況，盡早提供相關(guān)決策依據(jù)。

2.2 智能變電站

智能變電站需要高度整合數(shù)據(jù)及硬件資源，需要高度靈活性和高效處理。借助虛擬資源，實(shí)現(xiàn)了資源的動(dòng)態(tài)調(diào)配，進(jìn)而提升了資源的使用效率，有效降低了運(yùn)管成本的同時(shí)，降低了變電站硬件產(chǎn)品的耗損，在一定程度上也增強(qiáng)了智能變電站的計(jì)算分析水平，做到資源整合，提供處理效率。

2.3 電力仿真

傳統(tǒng)的仿真分析方法單一，計(jì)算分析水平不高，建設(shè)相對(duì)分散，多地多人業(yè)務(wù)溝通聯(lián)系不足，顯然無(wú)法適應(yīng)跨區(qū)域電網(wǎng)協(xié)同計(jì)算、分析及其分散維管的要求。云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用，為提升跨地域電網(wǎng)分析計(jì)算能力，實(shí)現(xiàn)電力業(yè)務(wù)全過(guò)程監(jiān)測(cè)，為不同部門(mén)、不同單位提供最佳的電力仿真分析服務(wù)。

2.4 電網(wǎng)GIS空間信息服務(wù)平臺(tái)

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，面對(duì)海量的數(shù)據(jù)存取，云計(jì)算技術(shù)同樣存在不適宜的地方，首先，對(duì)磁盤(pán)I/O性能要求較高場(chǎng)景，虛擬化計(jì)算技術(shù)暫不適用，另外，虛擬化技術(shù)需要多臺(tái)虛擬機(jī)同時(shí)享用網(wǎng)絡(luò)資源，為此，虛擬化技術(shù)對(duì)傳遞速度要求高、寬帶傳輸快的場(chǎng)景暫不適用；而針對(duì)大型的事務(wù)性處理應(yīng)用方面，云計(jì)算技術(shù)暫不適用；對(duì)于實(shí)時(shí)性要求高、一致性要求強(qiáng)的場(chǎng)景，分布式技術(shù)暫時(shí)不適用。除此之外，云安全是電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)，現(xiàn)有技術(shù)只能確保網(wǎng)內(nèi)安全，對(duì)于網(wǎng)外安全尚不能保障[3]。

3 結(jié)束語(yǔ)

電力行業(yè)的不斷發(fā)展，通過(guò)引入云計(jì)算技術(shù)，在硬件資源、軟件服務(wù)等方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，極大地提升服務(wù)質(zhì)量、也提升了系統(tǒng)的可靠性及靈活性，有效提升了電力資源的使用效率，降低了運(yùn)管成本，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的信息化管理及信息化水平。