基于云計(jì)算的智能電網(wǎng)信息平臺(tái)

徐志勇

國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司鐵嶺供電公司，遼寧鐵嶺 112000

0 引言

云計(jì)算通常簡(jiǎn)稱為“云”，通過(guò) Internet 按需交付計(jì)算資源和按使用付費(fèi)的基礎(chǔ)架構(gòu)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，傳統(tǒng)的電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷已無(wú)法適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，其主要是以單臺(tái)設(shè)備為目標(biāo)，這種情況下的監(jiān)測(cè)裝置種類多、功能和接口不同以及孤立運(yùn)行等。這些導(dǎo)致了電網(wǎng)的升級(jí)和維護(hù)更加困難，無(wú)法共享監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，無(wú)法統(tǒng)籌分析各設(shè)備的運(yùn)行狀況，也無(wú)法及時(shí)做出經(jīng)濟(jì)有效的檢修政策，更無(wú)法達(dá)到智能電網(wǎng)監(jiān)測(cè)全景狀態(tài)的目標(biāo)[1]。2012 年，電力行業(yè)花費(fèi)在智能電網(wǎng)改造上的費(fèi)用已經(jīng)高達(dá)236.8 億美元。支出的增加顯示了行業(yè)的增長(zhǎng)趨勢(shì)，僅2012 年全年已經(jīng)占到整個(gè)智能電網(wǎng)開支的48%。為使智能電網(wǎng)能夠可靠存儲(chǔ)和高效管理需要全部信息,構(gòu)建基于云計(jì)算的智能電網(wǎng)信息平臺(tái)及該平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu),并探究新方法的可行性、優(yōu)勢(shì)及需要解決的問(wèn)題。因此，為建立安全、穩(wěn)固、快速、數(shù)據(jù)共享的智能電網(wǎng)信息平臺(tái)，提出了云計(jì)算的智能電網(wǎng)信息平臺(tái)。

1 什么是云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算通過(guò)提供有用的、快速的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)，在計(jì)算資源共享池選擇可配置的資源，可以快速的擁有這些資源，不需花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行管理，這樣就減少和服務(wù)供應(yīng)商的交互。

在個(gè)人計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)兩大變革后，云計(jì)算被看作第三次IT 浪潮，它將帶來(lái)生活、生產(chǎn)方式和商業(yè)模式的根本性改變[2]。“云計(jì)算”概念是Google 首席執(zhí)行官埃里克·施密特于2006年在搜索引擎大會(huì)（SES San Jose 2006）首次提出。

云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)讓很多網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專家認(rèn)為，這將會(huì)改變整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)有格局。因此，云計(jì)算技術(shù)得到很多大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的青睞，他們都爭(zhēng)相研究云計(jì)算的相關(guān)服務(wù)，以及百度、阿里、著云臺(tái)等國(guó)內(nèi)業(yè)界都在其中?，F(xiàn)在云計(jì)算技術(shù)主要應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)、商業(yè)和科學(xué)計(jì)算等領(lǐng)域,但對(duì)于云計(jì)算的研究并不深入。

2 基于云計(jì)算的智能電網(wǎng)信息平臺(tái)

2.1 智能電網(wǎng)信息平臺(tái)引入云計(jì)算技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)

在參照云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，并結(jié)合智能電網(wǎng)信息平臺(tái)的具體需求，構(gòu)建基于云計(jì)算的智能電網(wǎng)信息平臺(tái)體系。這種信息平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)應(yīng)該包括如4 個(gè)層次：1）基礎(chǔ)設(shè)施層∶ 通過(guò)運(yùn)用虛擬化技術(shù)抽象計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備等資源，達(dá)到信息平臺(tái)內(nèi)部流程自動(dòng)化和使資源管理優(yōu)化，集合虛擬化后的硬件資源的功能；2）平臺(tái)層：整合通用和重用的軟件資源，監(jiān)控Web 服務(wù)器集群和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的運(yùn)行環(huán)境。用過(guò)優(yōu)化““云中間件”來(lái)適應(yīng)電力業(yè)務(wù)對(duì)可伸縮性和安全性等方面的突出要求；3）業(yè)務(wù)應(yīng)用層∶云上應(yīng)用軟件的集合包括業(yè)務(wù)軟件的電力安全生產(chǎn)與控制、電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理等領(lǐng)域；4）服務(wù)訪問(wèn)層∶基于云計(jì)算的智能電網(wǎng)信息平臺(tái)的商業(yè)模式,云計(jì)算通過(guò)運(yùn)用IT 的方式給用戶提供服務(wù), 并且針對(duì)不同應(yīng)用級(jí)別，即平臺(tái)即服務(wù)和軟件即服務(wù)，使電力企業(yè)用于得到滿意的服務(wù)。

規(guī)模龐大、業(yè)務(wù)種類眾多是智能電網(wǎng)信息平臺(tái)的特點(diǎn)，因此，需要對(duì)智能電網(wǎng)的信息平臺(tái)進(jìn)行簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。接下來(lái)將根據(jù)上面所述關(guān)于云計(jì)算的智能電網(wǎng)信息平臺(tái)的體系，從智能電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)為出發(fā)點(diǎn)，探究智能電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用[3]。

2.2 智能電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)云計(jì)算平臺(tái)的設(shè)計(jì)

從智能電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的狀況和開源云計(jì)算技術(shù)來(lái)看，云計(jì)算平臺(tái)要采用廉價(jià)的服務(wù)器集群，并憑借虛擬機(jī)虛擬化資源, 以分布式的冗余存儲(chǔ)系統(tǒng)，及列存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)管理模式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這樣使智能電網(wǎng)對(duì)海量狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理時(shí)，更加安全、高效。而且，基于MapReduce 的狀態(tài)數(shù)據(jù)通過(guò)評(píng)估、診斷和與預(yù)測(cè)狀態(tài)，來(lái)實(shí)現(xiàn)高性能的并行計(jì)算能力和開發(fā)通用的并行算法環(huán)境[4]。

采用廉價(jià)的服務(wù)器集群，是因?yàn)椴恍枰嗤姆?wù)器類型，且又可以充分利用供電公司閑置的大量服務(wù)器資源。這樣做還能大幅度降低成本,憑借虛擬機(jī)使資源虛擬,并提高設(shè)備利用率?？墒牵@種廉價(jià)服務(wù)器集群是有缺陷的，就是機(jī)器易出現(xiàn)故障[5]。因此，要運(yùn)用分布式的冗余存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù),就可以提高數(shù)據(jù)可靠性。

2.3 存在的難題

云計(jì)算作為一種剛興起的分布式計(jì)算技術(shù),還是處于初期階段。因此很多難題還需深入研究，如虛擬機(jī)、數(shù)據(jù)管理、能耗管理和云安全等等。云計(jì)算技術(shù)在智能電網(wǎng)中的運(yùn)用也存在很多問(wèn)題。但安全性是眾多問(wèn)題中需重點(diǎn)要解決的一個(gè)挑戰(zhàn)性問(wèn)題。

3 結(jié)論

隨著電力行業(yè)規(guī)模不斷變大，智能電網(wǎng)信息平臺(tái)也承受著很大壓力，需要引入新的技術(shù)來(lái)改善和保障智能電網(wǎng)的運(yùn)行。云計(jì)算技術(shù)超大規(guī)模、虛擬化、高可靠性、通用性、高可伸縮性和按需服務(wù)等優(yōu)勢(shì)，非常適應(yīng)智能電網(wǎng)的實(shí)際需求，因此，智能電網(wǎng)引入云計(jì)算技術(shù)可以極大促進(jìn)智能電網(wǎng)信息平臺(tái)的完善。但由于云計(jì)算技術(shù)是新起的，對(duì)其研究還不夠深入，文中基于云計(jì)算的智能電網(wǎng)信息平臺(tái)的構(gòu)建提出了一些自己的看法。

[1]王德文.基于云計(jì)算的智能電網(wǎng)信息平臺(tái)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010(22).

[2]白紅偉.基于云計(jì)算的智能電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理[J].華東電力，2011(9).

[3]曾令康.物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算在智能電網(wǎng)信息通信調(diào)度中的應(yīng)用[J].國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院，2012(2).

[4]余勇.智能電網(wǎng)中的云計(jì)算應(yīng)用及安全研究[J].國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院，2011(6).

[5]周祥峰.智能電網(wǎng)中虛擬化云計(jì)算安全的研究[J].中山供電局信息中心，2013(5).