云計(jì)算在現(xiàn)代智能電力調(diào)度中的有效應(yīng)用分析

黨陽

摘要：目前狀況下，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速，在這一大環(huán)境之下各行各業(yè)都取得了一定程度上的發(fā)展。就電力行業(yè)而言，近幾年來不斷引進(jìn)新技術(shù)、新工藝，加之自身的創(chuàng)新，促進(jìn)了整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步。電力調(diào)度系統(tǒng)之中引入了云計(jì)算技術(shù)便是一項(xiàng)具有典型性的技術(shù)融合。本文主要針對(duì)云計(jì)算在現(xiàn)代智能電力調(diào)度中的有效應(yīng)用進(jìn)行研究與分析。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；智能電網(wǎng)；在線安全分析；電力智能調(diào)度

中圖分類號(hào)：TM744 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 概述

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，電力技術(shù)不斷融合其他技術(shù)壯大己身，目前狀況下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)之中有著十分廣泛的運(yùn)用，而隨著人們生活水平的提高，對(duì)于電力運(yùn)行與電力管理提出了更高的要求，計(jì)算機(jī)處理能力以及儲(chǔ)存能力的提高勢(shì)在必行。通過對(duì)云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行一定程度上的使用，將之融入到電力系統(tǒng)之中并與電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的整合，建立起一套系統(tǒng)化的基于云計(jì)算的智能調(diào)度信息平臺(tái)。

2 云計(jì)算技術(shù)

對(duì)于云計(jì)算而言，它主要指的是一種分布式的計(jì)算模式，且這種計(jì)算模式是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的，且具有規(guī)模大的特點(diǎn)。它通過對(duì)計(jì)算進(jìn)行一定范圍內(nèi)的分布，使其處于資源池之上，這樣一來相關(guān)的用戶就可以結(jié)合自身的需要對(duì)計(jì)算能力、存儲(chǔ)空間以及信息服務(wù)進(jìn)行有效的獲取。在云計(jì)算技術(shù)之中，主要存在著兩項(xiàng)核心技術(shù)，分別為分布式技術(shù)以及虛擬化技術(shù)。下面就對(duì)這兩項(xiàng)核心技術(shù)進(jìn)行一定程度的闡述。

2.1 分布式技術(shù)

分布式技術(shù)的主要作用是它能夠?qū)Ω鞣N資源的分布式并行使用進(jìn)行有效的實(shí)現(xiàn)，這樣一來，計(jì)算問題的解決將更具效率，因?yàn)槟軌蛲瑫r(shí)對(duì)多種計(jì)算資源進(jìn)行使用。在分布式技術(shù)之下，處于不同地點(diǎn)的多個(gè)計(jì)算機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行一定程度上的整合，從而組成一個(gè)大型的數(shù)據(jù)庫，這一大型數(shù)據(jù)庫具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性，且具有邏輯統(tǒng)一、物理分布的特征，通過這一大型數(shù)據(jù)庫能夠?qū)Ψ植际焦芾磉M(jìn)行有效的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于云計(jì)算分布式技術(shù)而言，它具有兩個(gè)突出的特征，主要如下：①分布式技術(shù)能夠?qū)Υ笠?guī)模的異構(gòu)計(jì)算資源進(jìn)行一定程度上的整合，即使相關(guān)的計(jì)算資源處于不同的環(huán)境之下或者分屬于不同的組織，分布式技術(shù)也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其的有效整合，并使其共同構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)化、智能化的計(jì)算與存儲(chǔ)平臺(tái)；②對(duì)于分布式技術(shù)而言，它具有較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展性，在這一特性之下，云計(jì)算平臺(tái)的計(jì)算能力以及存儲(chǔ)能力能夠十分便利且快速的獲得更寬領(lǐng)域的擴(kuò)展以及更深層次的發(fā)展。一般情況下，在電力系統(tǒng)之中會(huì)存在著大量的閑置計(jì)算資源與存儲(chǔ)資源，通過對(duì)云計(jì)算分布式技術(shù)進(jìn)行一定程度上的使用，對(duì)這些閑置的資源進(jìn)行有效的整合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于信息設(shè)備投入的減少。

2.2 虛擬化技術(shù)

對(duì)于虛擬化技術(shù)而言，其功能主要表現(xiàn)為對(duì)于各個(gè)環(huán)節(jié)資源的虛擬化，這些資源主要包含有存儲(chǔ)、主機(jī)、桌面化以及網(wǎng)絡(luò)等。這樣一來，在用戶的眼中云計(jì)算平臺(tái)便是一個(gè)單一性的實(shí)體，同時(shí)也是獲得計(jì)算服務(wù)的唯一一個(gè)接口。通過對(duì)虛擬化技術(shù)進(jìn)行一定程度上的使用，云計(jì)算平臺(tái)可以對(duì)客戶的具體需求進(jìn)行結(jié)合，并在此基礎(chǔ)之上來對(duì)計(jì)算資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，這樣一來，用戶業(yè)務(wù)系統(tǒng)的自適應(yīng)性就能夠得到有效的實(shí)現(xiàn)。除此之外，虛擬化技術(shù)還能夠提供三個(gè)具有差異性的服務(wù)，主要為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（Laas）、平臺(tái)即服務(wù)（Paas）以及軟件即服務(wù)（Saas）。對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)而言，它提供的主要是一臺(tái)計(jì)算和存儲(chǔ)能力可以實(shí)時(shí)擴(kuò)展的超級(jí)計(jì)算機(jī)；平臺(tái)即服務(wù)向用戶提供的主要是平臺(tái)，基于這一平臺(tái)，能夠?qū)浖_發(fā)以及測(cè)試進(jìn)行有效的實(shí)現(xiàn)；而對(duì)于軟件即服務(wù)而言，它所提供的主要是讓用戶恩能夠給通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)云計(jì)算平臺(tái)之上的應(yīng)用軟件進(jìn)行直接訪問，省去了用戶在本地計(jì)算機(jī)上安裝相關(guān)應(yīng)用軟件的麻煩。

3 智能調(diào)度信息平臺(tái)

就目前狀況而言，我國(guó)的智能電表已經(jīng)趨于普及，同時(shí)，各種新技術(shù)、新工藝也已經(jīng)被引入到電力調(diào)度系統(tǒng)之中，例如狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)、空間地理技術(shù)、氣象系統(tǒng)等，這些技術(shù)以及系統(tǒng)的融入，使得電力調(diào)度數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)量得到大幅度的提升，且這種數(shù)量的提升并不是單一方向的，而是具有幾何性質(zhì)的拓展與延伸，在這種環(huán)境之下，智能電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性以及實(shí)時(shí)性將會(huì)有更高的要求，創(chuàng)建與發(fā)展新型的數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理方法勢(shì)在必行，因?yàn)樵鹊臄?shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)管理方法已經(jīng)面對(duì)如此之大的數(shù)據(jù)量已經(jīng)承受了很大的壓力?；诖?，本文提出一種基于云計(jì)算的智能電網(wǎng)信息平臺(tái)。

對(duì)于基于云計(jì)算的智能電網(wǎng)信息平臺(tái)而言，它主要包含了四個(gè)層次，分別為礎(chǔ)設(shè)施層、平臺(tái)層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層以及服務(wù)訪問層，這四個(gè)層次共同組成了云計(jì)算智能電網(wǎng)信息平臺(tái)技術(shù)的總體架構(gòu)，同時(shí)它們也是云計(jì)算在智能電力調(diào)度應(yīng)用的基礎(chǔ)所在。通過這四個(gè)層次的有效組合，智能電力調(diào)度系統(tǒng)能夠?qū)ο到y(tǒng)之中的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的操作計(jì)算，主要包含有潮流與最優(yōu)潮流計(jì)算、暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算、狀態(tài)估計(jì)、數(shù)據(jù)挖掘等。較之于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存方法，基于云計(jì)算的智能電力調(diào)度系統(tǒng)能夠發(fā)揮出巨大的優(yōu)越性，計(jì)算效率以及計(jì)算精確程度將得到大幅度的提升。

4 云計(jì)算在智能調(diào)度中的應(yīng)用

4.1 基于云計(jì)算的用戶需求側(cè)管理

對(duì)于智能電網(wǎng)而言，它有一個(gè)十分突出的特點(diǎn)，即電網(wǎng)之中的電源以及用戶通過電力與相應(yīng)的信息技術(shù)進(jìn)行一定程度上的結(jié)合，而電網(wǎng)的重點(diǎn)則是對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的互動(dòng)化水平進(jìn)行一定程度上的提高，由此來對(duì)電網(wǎng)調(diào)度一體化建設(shè)和運(yùn)行的要求進(jìn)行有效的滿足。在基于云計(jì)算的用戶需求側(cè)管理之中，主要存在著兩項(xiàng)重要技術(shù)，分別為負(fù)荷分布式控制技術(shù)以及用戶側(cè)短期用電負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)，下面就對(duì)這兩個(gè)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的闡述：

①負(fù)荷分布式控制技術(shù)：一般情況下，電力系統(tǒng)之中都會(huì)存在著一定量的負(fù)荷，這些負(fù)荷具有相應(yīng)的能量存儲(chǔ)特性，如果對(duì)其進(jìn)行短時(shí)間的切斷操作，并不會(huì)對(duì)負(fù)荷終端使用特性造成多大的影響。通過對(duì)具有分散性且容量相對(duì)較小的負(fù)荷進(jìn)行一定程度上的聚合，就能夠在一定程度上位系統(tǒng)提供相應(yīng)的備用容量，這樣一來，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的調(diào)峰是具有廣泛應(yīng)用前景的。除此之外，為了對(duì)用戶用電的負(fù)面影響進(jìn)行一定程度上的減小，需要對(duì)可控負(fù)荷進(jìn)行有效的控制，控制的內(nèi)容主要為負(fù)荷精度的提高，避免出現(xiàn)過控以及欠控情況的發(fā)生。

②用戶側(cè)短期用電負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民生活水平的逐漸提高，電網(wǎng)互動(dòng)的負(fù)荷量日益增大，原先的計(jì)算平臺(tái)已經(jīng)難以承受住如此大的壓力，具體表現(xiàn)為面對(duì)海量數(shù)據(jù)難以進(jìn)行有效的處理與存儲(chǔ)。因此需要引進(jìn)云計(jì)算技術(shù)，云計(jì)算技術(shù)通過并行方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)于海量數(shù)據(jù)的處理與存儲(chǔ)。

4.2 基于云計(jì)算的再現(xiàn)安穩(wěn)分析以及智能預(yù)警

①在線安全穩(wěn)定分析：就目前狀況而言，我國(guó)的智能電表已經(jīng)趨于普及，同時(shí)，各種新技術(shù)、新工藝也已經(jīng)被引入到電力調(diào)度系統(tǒng)之中，例如狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)、空間地理技術(shù)、氣象系統(tǒng)等，這些技術(shù)以及系統(tǒng)的融入，使得電力調(diào)度數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)量得到大幅度的提升，原先的數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存技術(shù)已經(jīng)難以適應(yīng)承受這巨大的壓力。對(duì)于云計(jì)算而言，它能夠在小概率干擾分析之中進(jìn)行一定程度上的應(yīng)用，基于云計(jì)算的概率小干擾穩(wěn)定分析方法能夠充分利用云計(jì)算平臺(tái)的平行計(jì)算能力，提高M(jìn)onteCarlo仿真的計(jì)算速度和存儲(chǔ)能力，繼而提高電網(wǎng)小干擾穩(wěn)定分析水平。

②電力系統(tǒng)智能在線預(yù)警：基于云計(jì)算的智能在線預(yù)警能夠?qū)崟r(shí)追蹤系統(tǒng)各種類型的故障并對(duì)其定位，找到電網(wǎng)薄弱點(diǎn)、告警點(diǎn)，準(zhǔn)確了解電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，從而采取快速準(zhǔn)確的控制措施?；陔娏υ频闹悄茴A(yù)警包括電壓預(yù)警、功角及潮流預(yù)警、頻率預(yù)警、設(shè)備預(yù)警、系統(tǒng)其他實(shí)時(shí)預(yù)警。

5 云計(jì)算在電力調(diào)度中運(yùn)用的發(fā)展前景

云計(jì)算只有與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合， 才能有實(shí)用性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是電網(wǎng)智能化的重要基礎(chǔ)。 智能電網(wǎng)的智能體現(xiàn)在可觀測(cè)性、可控制性、分布式智能、高級(jí)分析、自適應(yīng)性、自愈性等方面， 其各方面的實(shí)現(xiàn)都有賴于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)開放的體系結(jié)構(gòu)， 其關(guān)鍵技術(shù)主要涉及感知技術(shù)、信息傳遞技術(shù)、智能處理技術(shù)， 指利用云計(jì)算、模糊識(shí)別等種智能計(jì)算技術(shù)， 對(duì)海量的跨地域、跨行業(yè)、跨部門數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行分析處理， 對(duì)物品實(shí)施智能化控制。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用， 包括數(shù)字化運(yùn)營(yíng)調(diào)控用電信息采集、電能優(yōu)化分配自動(dòng)化、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、設(shè)備運(yùn)行預(yù)警和智能化信息運(yùn)維監(jiān)控等。

結(jié)語

本文主要針對(duì)云計(jì)算在現(xiàn)代智能電力調(diào)度中的有效應(yīng)用進(jìn)行研究與分析。首先我們對(duì)云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行了一定程度上的闡述，具體闡述了其中的兩個(gè)核心技術(shù)，分別為分布式技術(shù)以及虛擬化技術(shù)，然后又對(duì)智能調(diào)度信息平臺(tái)進(jìn)行介紹，指出通過對(duì)礎(chǔ)設(shè)施層、平臺(tái)層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層以及服務(wù)訪問層這四個(gè)層次進(jìn)行有效的整合，組成一個(gè)具有動(dòng)態(tài)擴(kuò)展性的智能調(diào)度信息平臺(tái)。最后重點(diǎn)從基于云計(jì)算的用戶需求側(cè)管理以及基于云計(jì)算的再現(xiàn)安穩(wěn)分析以及智能預(yù)警兩個(gè)方面重點(diǎn)分析了云計(jì)算在智能調(diào)度中的應(yīng)用。希望我們的研究能夠給讀者提供參考并帶來幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]曹陽，高志遠(yuǎn)，楊勝春，等.云計(jì)算模式在電力調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)電力，2012，45（06）：14-17.