關(guān)于云計算的智能電網(wǎng)信息平臺的應(yīng)用分析

黃建林

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司貴港供電局 廣西貴港 537100）

關(guān)于云計算的智能電網(wǎng)信息平臺的應(yīng)用分析

黃建林

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司貴港供電局 廣西貴港 537100）

智能電網(wǎng)的建設(shè)速度越來越快，電網(wǎng)信息化建設(shè)的步伐也越來越大。而云計算作為當(dāng)今IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大趨勢，被廣泛的應(yīng)用到了電網(wǎng)信息管理、運行維護(hù)以及信息系統(tǒng)中，便于電力企業(yè)效益的提高，為構(gòu)建安全、穩(wěn)定、可靠的電力生產(chǎn)環(huán)境奠定了堅實的基礎(chǔ)。本文主要分析了云計算、在智能電網(wǎng)信息平臺中應(yīng)用云計算的優(yōu)越性以及具體應(yīng)用，并闡明了電網(wǎng)信息平臺中的作用，以期為相關(guān)人員提供參考。

云計算；智能化；電網(wǎng)信息平臺；信息存儲

1 云計算的簡介

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不斷發(fā)展過程中逐漸衍生出一種全新的信息使用模式就是云計算，其存儲的內(nèi)容主要為虛擬化的數(shù)據(jù)資源，其巨大的存儲空間往往可以為使用者提供非常全面的使用資源，但是這種資源并不是無償?shù)模枰柚欢ǖ慕桓赌Ｊ絹硎褂?。云計算最主要的特點就是它所具有的分布式存儲的功能，這種存儲形式有效的拓展的數(shù)據(jù)的存儲空間，且在這個存儲空間之內(nèi)，所有信息資源的安全性可以得到良好的保障，也就是說，客戶在存儲或者是使用信息的過程中不必?fù)?dān)心數(shù)據(jù)泄露等問題。此外，云計算可以根據(jù)客戶的信息需求自動進(jìn)行規(guī)模的伸縮，因此其分布式存儲還具備存儲及管理成本低廉的特點。另外，云計算可以實現(xiàn)對多種不同類型數(shù)據(jù)的兼容管理，無論什么版本的數(shù)據(jù)都可以得到充分利用，這有效的省略了不同信息格式轉(zhuǎn)換的麻煩，大幅提高了數(shù)據(jù)資源的利用效率。

2 云計算應(yīng)用于智能電網(wǎng)信息平臺的優(yōu)越性

云計算應(yīng)用于智能電網(wǎng)信息平臺的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在兩個方面：

2.1 強(qiáng)大的儲存數(shù)據(jù)信息的功能

云計算技術(shù)可以為智能電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行提供足夠的數(shù)據(jù)存儲空間，有效的防止系統(tǒng)空間不足而引發(fā)的系統(tǒng)運行速度遲緩等問題。云計算技術(shù)具有數(shù)據(jù)分布存儲的特性，它可以用過冗余存儲等方式確保智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的各項數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。云計算中的數(shù)據(jù)處理軟件可以根據(jù)數(shù)據(jù)的類型，完成數(shù)據(jù)的分層管理，便于省去用戶出現(xiàn)盲目索引，并根據(jù)系統(tǒng)提示直接在相應(yīng)的數(shù)據(jù)模塊之內(nèi)獲取到自己想要得到的數(shù)據(jù)內(nèi)容。另外一方面，云計算強(qiáng)大的系統(tǒng)數(shù)據(jù)分布存儲功能，可以將電網(wǎng)系統(tǒng)中各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的整合分型。電網(wǎng)系統(tǒng)工作內(nèi)容繁雜，其數(shù)據(jù)中包括各個地區(qū)的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，也包含大量的文本數(shù)據(jù)以及多媒體數(shù)據(jù)等。舉例來說，為了保證電網(wǎng)系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性，電力技術(shù)工作人員經(jīng)常要開展不同類型的設(shè)備檢修和維護(hù)工作，檢修所得到的數(shù)據(jù)對后續(xù)的設(shè)備維修及維護(hù)具有十分重要的意義，為保證這些信息得到充分的利用，可以使用云計算的分布存儲功能，按照時間或是其它的序列方式完成數(shù)據(jù)的保存與后續(xù)處理。

2.2 數(shù)據(jù)通用

云計算技術(shù)所具有的數(shù)據(jù)通用的特點，可以實現(xiàn)不同格式數(shù)據(jù)資源的整合利用。智能電網(wǎng)系統(tǒng)所跨越的區(qū)域地理位置十分廣泛，不同區(qū)域所使用的信息設(shè)備在型號、規(guī)格等方面可能會根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況存在著一定的差異。因此在進(jìn)行研究的過程中，不同的平臺、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)格式大大地降低了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的利用效果，甚至在有些緊急情況下，這些數(shù)據(jù)無法真正的發(fā)揮出作用，因此智能電網(wǎng)中各項信息的交互與共享也就成為了一個嚴(yán)重的問題。然而，云計算技術(shù)的出現(xiàn)有效地解決了這一難題，它能夠利用服務(wù)器虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲虛擬化、等多種虛擬化技術(shù)，使各種虛擬化數(shù)據(jù)資源直接為使用者進(jìn)行服務(wù)，而系統(tǒng)也會對服務(wù)的類型進(jìn)行區(qū)別劃分，自動的將來自于各種硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的差異屏蔽掉。這樣一來就為智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息資源的使用者提供了最大程度的便利，大幅提高了資源的利用效率，進(jìn)一步發(fā)揮出了智能電網(wǎng)信息平臺的價值。

3 云計算在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

以云計算為基準(zhǔn)的海量數(shù)據(jù)儲存模型，是基于云計算并結(jié)合虛擬模式把電網(wǎng)系統(tǒng)中大量的數(shù)據(jù)都布置在Hadoop平臺上，運用云計算核心算法MapReduce進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，再把數(shù)據(jù)儲存在虛擬的資源庫。主服務(wù)控制群是總體體系的控制器部分，負(fù)責(zé)接收應(yīng)用請求以及依照請求進(jìn)行相對的回答。儲存節(jié)點的諸多機(jī)群可以說是儲存器部分，是運用巨大的磁盤陣列體系以及擁有大量數(shù)據(jù)儲存力的機(jī)群體系組成，它的主要功能就是進(jìn)行數(shù)據(jù)資源的存取處理。HDFS以及Hbase是用來把數(shù)據(jù)儲存或是布置于各類計算節(jié)點上。用戶不會直接利用Hadoop的架構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取，也不能直接利用HDFS、Hbase進(jìn)行數(shù)據(jù)的有效存取，用戶在Hadoop構(gòu)架上傳送訊息給主服務(wù)控制機(jī)群，并和儲存節(jié)點進(jìn)行相應(yīng)的信息交換與讀取。云計算的海量數(shù)據(jù)存儲模型見圖1。

圖1 基于云計算的海量數(shù)據(jù)存儲模型

4 基于云計算的智能電網(wǎng)信息平臺

4.1 體系結(jié)構(gòu)—基礎(chǔ)設(shè)施層

基礎(chǔ)設(shè)施層是把虛擬化的硬件資源以及相關(guān)管理功能集合，通告虛擬化技術(shù)將計算機(jī)、儲存設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等硬件資源抽象化，呈現(xiàn)內(nèi)部的流程自動化，并向外部供給動態(tài)、靈活的基礎(chǔ)設(shè)備服務(wù)。如圖2所示，基于云計算的智能電網(wǎng)信息管理平臺系統(tǒng)構(gòu)造。

圖2 云計算的智能電網(wǎng)信息管理平臺系統(tǒng)構(gòu)造

4.2 體系結(jié)構(gòu)—平臺層

平臺層有很強(qiáng)的通用性以及可重復(fù)性，能將軟件資源整合，為云應(yīng)用提供軟件開發(fā)的相關(guān)套件以及編程接口、Web集群、服務(wù)器集群、數(shù)據(jù)庫集群等，以此來構(gòu)建可靠高效的系統(tǒng)運行環(huán)境和管理監(jiān)控環(huán)境。這種平臺方式能夠很好的滿足電網(wǎng)業(yè)務(wù)運用可伸縮性、可用性、安全性等需求。

4.3 體系結(jié)構(gòu)—業(yè)務(wù)應(yīng)用層

業(yè)務(wù)應(yīng)用層主要負(fù)責(zé)云應(yīng)用的軟件整合，這些軟件涵蓋了電網(wǎng)的安全生產(chǎn)、控制、經(jīng)營管理、營銷、市場交易等多部門多專業(yè)的業(yè)務(wù)性軟件，以及其他智能化分析軟件。

4.4 體系結(jié)構(gòu)—服務(wù)訪問層

服務(wù)訪問層能夠充分滿足用戶的硬件資源需求、基礎(chǔ)環(huán)境需求，用少量的IT投入得到專業(yè)的軟件服務(wù)。

4.5 智能化電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測云計算平臺的設(shè)計

通過利用智能化電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測的特性，融合Hadoop開源云計算技術(shù)，構(gòu)建出的智能化電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測云計算平臺可利用較廉價的服務(wù)器集群，以虛擬機(jī)來呈現(xiàn)資源的虛擬化，運用分布式儲存體系和列儲存的高效率數(shù)據(jù)管理模式來進(jìn)行數(shù)據(jù)的儲存與管理，保障智能化電網(wǎng)的大量數(shù)據(jù)可靠高效的管理。智能化電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測云計算平臺還能以MapReduce狀態(tài)數(shù)據(jù)并行處理體系，呈現(xiàn)高性能高效率的并行計算及并行算法開發(fā)環(huán)境，如圖3所示。

5 云計算對智能電網(wǎng)信息平臺的作用

5.1 異構(gòu)資源的集成與管理

①云計算能夠高效率的整合電力系統(tǒng)中的信息與資源，建立準(zhǔn)確的、便于操作的信息平臺，滿足智能電網(wǎng)對信息資源需要達(dá)到集成化的要求。②智能電網(wǎng)信息平臺具有基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模龐大、分布范圍極廣的特點。云計算可以為信息平臺提供先進(jìn)的平臺管理技術(shù)，對大量的服務(wù)器的多種應(yīng)用設(shè)施有效管理，使之能夠有序的、有效的進(jìn)行工作，利用虛擬化技術(shù)，將供電系統(tǒng)中許多未被利用的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行搜集、儲存、再利用，避免了基礎(chǔ)設(shè)施的重復(fù)建設(shè)和利用不足，最大化的實現(xiàn)資源利用效率，從而實現(xiàn)對基礎(chǔ)設(shè)施資源的自動化管理。

5.2 實現(xiàn)數(shù)據(jù)分布式管理

圖3 智能化電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測云計算平臺簡圖

智能電網(wǎng)信息平臺由于信息種類較多，用戶對于服務(wù)的要求各不相同，使得數(shù)據(jù)量巨大，現(xiàn)有電力系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的儲存與管理方式不能滿足日益“海量化”的數(shù)據(jù)管理要求。利用云計算能夠?qū)Ａ侩娋W(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效搜集、整理、分析存儲，同時根據(jù)搜集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分類，對各類數(shù)據(jù)通過不同的方式進(jìn)行管理，實現(xiàn)對各類別電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理的高效化、制度化。

5.3 實現(xiàn)高效率的電力系統(tǒng)并行計算

電網(wǎng)的正常運行不僅需要信息平臺提供有效的信息資源，同時需要提供大量的電力系統(tǒng)計算和分析結(jié)果，智能電網(wǎng)對計算結(jié)果的需求是普通計算系統(tǒng)不能完成的任務(wù)量。而云計算能夠通過非同尋常的計算方式滿足智能電網(wǎng)的多種計算和分析需求，為智能電網(wǎng)提供準(zhǔn)確、高效的電力系統(tǒng)并行運算與分析結(jié)果。

6 結(jié)語

總而言之，云計算作為一種新型的現(xiàn)代計算模型，可靠性較高，處理大數(shù)據(jù)能力較強(qiáng)，因而利用云計算技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對各類電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理的分類，實現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的高效化以及制度化。

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[3]樊邦奎，丁冠軍，蘭海濱，龍騰，劉巖，王晶.面向智能電網(wǎng)應(yīng)用的云計算架構(gòu)研究[J].電力信息與通信技術(shù)，2014（01）.

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TM769

A

1004-7344（2016）26-0125-02

2016-8-26

黃建林（1989-），男，助理工程師，本科，主要從事電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理及信息系統(tǒng)安全管理工作。