電力云計算在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

1、電力云計算在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用 摘 要針對智能電網(wǎng)的不斷實現(xiàn)和電網(wǎng)規(guī)模的不斷發(fā)展，對電力系統(tǒng)中資源的存儲與處理要求越來越高。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度出發(fā)，利用云計算相關(guān)技術(shù)提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可用性，并進行各種行為分析。通過在現(xiàn)有電力設(shè)備基本不變的情況下，提出的智能云能夠利用系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)整合電力系統(tǒng)現(xiàn)有的資源，提高整個系統(tǒng)的計算儲存能力和數(shù)據(jù)安全性，減小系統(tǒng)擴建投資，對于實現(xiàn)中國電力系統(tǒng)智能電網(wǎng)和超大規(guī)模計算提供了思路和有力的技術(shù)支持。 關(guān)鍵詞云計算;智能電網(wǎng);智能云 中圖分類號：TM711 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1009-914X（2016）28-0345-01 0. 引言 近年來，國家電網(wǎng)公司

2、確立了建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略，提出了以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展、具有：信息化、自動化、互動化特征的堅強智能電網(wǎng)發(fā)展目標(biāo)。美國電力科學(xué)研究院、美國能源部以及歐盟委員會等紛紛提出各自對未來智能電網(wǎng)的設(shè)想和框架，國際電工委員會、國際大電網(wǎng)會議組織等國際組織也給予智能電網(wǎng)高度關(guān)注。 電網(wǎng)的智能化體現(xiàn)為能夠全面、及時地掌握電網(wǎng)運行的信息，綜合各自動化功能系統(tǒng)對信息分析的結(jié)果，做出最優(yōu)的反應(yīng)。隨著智能電網(wǎng)環(huán)境下，數(shù)據(jù)量將巨增，對可靠性和實時性要求更高，面對這些海量、分布式、多源異構(gòu)的信息，常規(guī)的數(shù)據(jù)存儲與管理方法會遇到極大的困難。這種簡化等值模型的適用范圍有限，而云計算能較好地解決這一問

3、題。 云計算是一種新興的計算模型，具備可靠性高、數(shù)據(jù)處理量巨大、靈活可擴展以及設(shè)備利用率高等優(yōu)勢，正成為信息領(lǐng)域研究的熱點，包括Google，Amazon，IBM與Microsoft在內(nèi)的幾乎所有的IT行業(yè)巨頭都將云計算作為未來發(fā)展的主要戰(zhàn)略之一，這給上述問題的解決帶來了機遇。本文將“云計算”引入電力系統(tǒng)智能電網(wǎng)，通過建立電力系統(tǒng)智能云可以在現(xiàn)有電力設(shè)備基本不變的情況下，利用中國電力系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)建立智能云，可以充分的整合系統(tǒng)內(nèi)部的計算處理和儲存資源，極大提高電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理和交互能力，成為智能電網(wǎng)在中國實現(xiàn)有力的技術(shù)組成，為智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)的建設(shè)提供了全新的解決思路。 1. 智能云的提出 電力系統(tǒng)是具

4、有分布參數(shù)的超級系統(tǒng)，由于電力本身的特點，電能不能大規(guī)模儲存，發(fā)、輸、配、用必須同時完成，電力生產(chǎn)控制要求實時性強、可靠性高，具有自然分布的特性，電力的生產(chǎn)管理也就自然形成了一整套“分級管理、分層控制、分布處理”的體系，多年的實踐表明，這是電力系統(tǒng)內(nèi)在的本質(zhì)特征的體現(xiàn)。 “智能云”透過電力系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)將龐大的計算處理自動拆分成小計算塊，再交由多臺服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)進行計算分析，之后將處理結(jié)果返回給用戶。通過智能云，極短的時間內(nèi)可以處理巨大的信息，達到超級計算機的服務(wù)水平。 1.1 云計算與網(wǎng)格計算的區(qū)別 通過分布計算，電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的運行與互聯(lián)網(wǎng)相似，電力系統(tǒng)智能云能夠根據(jù)應(yīng)用切換資源，根據(jù)需求

5、訪問計算機和儲存資源。智能云的目的是將運行的電網(wǎng)節(jié)點或單個計算機上的運算前移到系統(tǒng)內(nèi)數(shù)量龐大的“智能云”內(nèi)，由云來處理該點或計算機的請求。利用電力系統(tǒng)智能云不在需要增強該點或計算機的額計算能力，而直接從“智能云”里面獲得計算能力和資源，從而大大的提高整個系統(tǒng)各點的計算能力。 目前，各級電網(wǎng)都擁有一定的處理器資源和儲存資源，智能云的實現(xiàn)關(guān)鍵在于不改變現(xiàn)有的計算機分布而能最大限度利用當(dāng)前電力系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)的物理架構(gòu)，為當(dāng)前的任務(wù)分配計算和儲存資源。 2.智能云的服務(wù)體系 智能云不是單層的服務(wù)，而是一個多層服務(wù)的集合。底層是基礎(chǔ)設(shè)施（Infrastructure as a Service，IaaS），

6、具有在特定服務(wù)質(zhì)量約束的情況下提供計算機或數(shù)據(jù)中心的能力，使之能執(zhí)行任意操作系統(tǒng)和軟件。中間層是服務(wù)平臺（PlatformasaService，PaaS）。服務(wù)平臺是在基礎(chǔ)設(shè)施上加了一個用于給定應(yīng)用的定制軟件棧。其中包括操作系統(tǒng)和根據(jù)應(yīng)用必須的服務(wù)。上層是應(yīng)用程序（SoftwareasaService，SaaS），是計量服務(wù)，一個集中的系統(tǒng)部署軟件在一臺本地計算機上或者從智能云中遠程運行的一個模型。 2.1 智能云技術(shù)體系 電力系統(tǒng)智能云通過集群應(yīng)用、分布式計算等系統(tǒng)功能將電力系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中的幾乎所有網(wǎng)絡(luò)和計算應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對各級電網(wǎng)和計算機終端提供數(shù)據(jù)儲存和計算服務(wù)。將集群功能

7、、分布式處理等功能聯(lián)合起來，通過軟件接口，為電力系統(tǒng)各級電網(wǎng)和計算機終端提供智能云服務(wù)。 當(dāng)正常情況下，電力系統(tǒng)智能云中某級電網(wǎng)只能在間接本級和直接上一級的子云系統(tǒng)中獲取資源。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況（如突發(fā)自然災(zāi)害）時，可以通過緊急調(diào)度的觸發(fā)機制來獲取更多級別的資源。 3.結(jié)語 本文將云計算引入智能電網(wǎng)信息平臺，并根據(jù)智能電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測的特點，認識到相關(guān)的云計算技術(shù)運用在解決支持系統(tǒng)核心基礎(chǔ)平臺的建設(shè)中遇到的海量數(shù)據(jù)存儲和處理、系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度和管理以及集成計算能力和協(xié)同工作機制等難點問題上發(fā)揮重要的和不可替代的作用。如果利用了相關(guān)技術(shù)，就能夠極大地提高未來支持系統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)處理能力、資源優(yōu)化配置能力、科

8、學(xué)決策管理能力和靈活高效調(diào)控能力。 而電力系統(tǒng)智能云的提出和建立，將對整個電力系統(tǒng)信息交互、計算和儲存帶來巨大的影響。通過智能云的建立，在完全不改變現(xiàn)有系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)和設(shè)備的情況下，最大限度挖掘系統(tǒng)現(xiàn)有計算和儲存資源能力，提高當(dāng)前系統(tǒng)的整體性能。并且通過基于智能云的數(shù)字化變電站，極大的提高了電網(wǎng)在智能云下的可擴展性，為虛擬變電站的實現(xiàn)提供的新方法，減少了電網(wǎng)擴建的大量投資，為智能電網(wǎng)在我國的建立和實現(xiàn)提供強有力的技術(shù)支持。 參考文獻 1 FARHANGIH. The path of the smart grid. IEEE Power and Energy Magazine， 2009， 8（1）： 18 28.2 2 王?圓? 樊紀元. 電力調(diào)度中心統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺的設(shè)計. 電力