電力系統(tǒng)信息化中云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用與研究

(國網(wǎng)四平供電公司,吉林長春 130000)

0 引言

如今,伴隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的水平提升,我國科學(xué)技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展,社會(huì)各行各業(yè)逐漸重視現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。云計(jì)算作為時(shí)代發(fā)展的重要技術(shù)之一,也開始已逐漸滲透到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中,并且應(yīng)用越來越廣泛[1]。在這種大形勢下,電力系統(tǒng)信息化建設(shè)也需要充分應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)。在應(yīng)用過程中,要充分掌握云計(jì)算的概念、技術(shù)特點(diǎn),以科學(xué)地處理電力信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)并減少電力系統(tǒng)信息工程中的工作量以及資金投入,同時(shí)有效提高電力信息系統(tǒng)建設(shè)效率。而對(duì)于電力信息化建設(shè)中面臨的問題,應(yīng)及時(shí)分析與處理,要科學(xué)應(yīng)用云計(jì)算技術(shù),合理分配電力資源以及調(diào)整電力系統(tǒng)的負(fù)荷值,更好地發(fā)揮云計(jì)算技術(shù)的作用,提升國家電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量和管理水平[2]?；诖?本文首先介紹了云計(jì)算概念和技術(shù)特點(diǎn),并且重點(diǎn)探究了電力系統(tǒng)信息化中云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用策略。

1 云計(jì)算技術(shù)概述

云計(jì)算是基于Internet的云平臺(tái)對(duì)外提供服務(wù)的統(tǒng)稱?！霸啤笨梢钥醋饕粋€(gè)計(jì)算組,包括超級(jí)計(jì)算機(jī)和普通計(jì)算機(jī),該計(jì)算組可以提供計(jì)算服務(wù)。云計(jì)算能夠在數(shù)百臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)計(jì)算,并且計(jì)算由統(tǒng)一的管理中心控制[3]?！霸啤笨梢源鎯?chǔ)各種IT資源(例如服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用程序、存儲(chǔ)等),并提供對(duì)外的統(tǒng)一入口。用戶無需關(guān)心存儲(chǔ)模式和路徑之類的特定細(xì)節(jié)。作為硬件環(huán)境的“資源池”,“云”通常為業(yè)務(wù)應(yīng)用程序提供軟件和硬件的資源環(huán)境。它是混合資源(諸如服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之類的物理資源以及虛擬機(jī)、容器之類的虛擬資源)的標(biāo)準(zhǔn)化打包,并按需執(zhí)行靈活的調(diào)度實(shí)現(xiàn)為業(yè)務(wù)應(yīng)用提供“多合一”系統(tǒng)操作環(huán)境應(yīng)用程序。從某些角度了解到,可以在云計(jì)算技術(shù)中提供的服務(wù)大體包括信息技術(shù)基礎(chǔ)架構(gòu)和Internet技術(shù)服務(wù)。

2 云計(jì)算技術(shù)特點(diǎn)

2.1 分布式技術(shù)

通過把云計(jì)算技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏ο到y(tǒng),能夠有效地提高與系統(tǒng)有關(guān)的整體信息交互能力,計(jì)算能力,并且增加存儲(chǔ)空間。分布式技術(shù)的應(yīng)用能夠較好地連接到Internet,并將多臺(tái)計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)集成到功能強(qiáng)大的整體系統(tǒng)中,從而使計(jì)算機(jī)可以在計(jì)算過程中有效應(yīng)用不同的計(jì)算資源。分布式技術(shù)不僅能夠集成各種規(guī)模的計(jì)算資源,而且還能夠有效地集成不同環(huán)境和組織的計(jì)算資源,并將其組合為功能強(qiáng)大的計(jì)算和存儲(chǔ)平臺(tái)系統(tǒng)。

2.2 虛擬化技術(shù)

虛擬化是云計(jì)算技術(shù)的基礎(chǔ)。簡而言之,虛擬化就是在一臺(tái)物理服務(wù)器上,運(yùn)行多臺(tái)“虛擬服務(wù)器”。從表面上來說,這些虛擬服務(wù)器均屬獨(dú)立的服務(wù)器,但事實(shí)上,它們共享物理服務(wù)器的CPU、硬件、內(nèi)存、網(wǎng)卡等資源。虛擬化使用軟件來模擬硬件并創(chuàng)建虛擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。基于此,企業(yè)便能夠在單臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行若干個(gè)虛擬系統(tǒng),即可以運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)和應(yīng)用,而這能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)以及提高效益[4]。在云計(jì)算上使用虛擬化技術(shù)可以靈活調(diào)配資源,避免硬件因?yàn)橛?jì)劃性的停機(jī)維護(hù)而不能提供服務(wù);能夠快速大量部署、降低維護(hù)工作。虛擬化技術(shù)獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)優(yōu)勢可以較好地提高計(jì)算機(jī)工作質(zhì)量,對(duì)于電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息資源共享,信息數(shù)據(jù)快速傳遞等發(fā)展目標(biāo)具有極大促進(jìn)作用。

3 電力系統(tǒng)信息化建設(shè)現(xiàn)狀

國家在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中特別重視電力行業(yè)的發(fā)展以及建設(shè),但由于不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)條件以及電力需求的差異,應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)的效果也大不相同。當(dāng)前,我國電力企業(yè)云還處于使用云計(jì)算進(jìn)行信息化建設(shè)的初步階段,仍然有很多問題需要進(jìn)一步優(yōu)化。具體問題包括下述幾個(gè)方面:

3.1 規(guī)劃不夠系統(tǒng)化

當(dāng)前,我國已經(jīng)迎來了互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算發(fā)展的時(shí)代。為了跟上時(shí)代的發(fā)展步伐,電力公司也在不斷探究改革之路,積極加強(qiáng)電力系統(tǒng)信息建設(shè)。在我國總體電力系統(tǒng)建設(shè)中,已經(jīng)構(gòu)建了很多信息系統(tǒng),對(duì)電力業(yè)務(wù)的發(fā)展有很大的積極作用。然而,由于我國的電力信息化建設(shè)還處于起步階段,因此存在建設(shè)規(guī)劃不夠系統(tǒng)化等問題。大致表現(xiàn)為下述幾個(gè)方面:各種信息系統(tǒng)之間聯(lián)系不夠緊密,無法與多種信息資源共享信息以及電力公司與業(yè)務(wù)部門之間的溝通不暢,這些均會(huì)影響電力系統(tǒng)信息化的高質(zhì)量建設(shè)。

3.2 建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不夠一致

我國電力系統(tǒng)信息化建設(shè)所涉及到內(nèi)容較多,冗雜繁瑣。在具體實(shí)施過程中,由于還處于建設(shè)初期,所以還沒有一致的電力系統(tǒng)信息建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。若電力公司長時(shí)間這種情況下進(jìn)行信息化建設(shè),則會(huì)發(fā)生信息編碼混亂以及內(nèi)部信息孤島等方面的問題[5],這些均會(huì)對(duì)信息資源共享造成不利影響,而且會(huì)影響信息及時(shí)準(zhǔn)確的傳輸,最終會(huì)對(duì)電力公司運(yùn)行效率造成不良影響。

4 電力系統(tǒng)信息化中云計(jì)算技術(shù)的具體應(yīng)用

從某方面來看,使用云計(jì)算技術(shù)可以更加合理地改善軟硬件資源,實(shí)現(xiàn)資源共享。云計(jì)算技術(shù)在電力系統(tǒng)信息化建設(shè)的應(yīng)用大致包含下述兩個(gè)方面。

4.1 云計(jì)算技術(shù)在電力系統(tǒng)資源調(diào)度中的應(yīng)用

云計(jì)算技術(shù)實(shí)施資源調(diào)度和管理時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)現(xiàn)階段電力系統(tǒng)中各種資源以及信息數(shù)據(jù)的監(jiān)督管理。另外,依托云計(jì)算技術(shù)還能夠有效控制電力系統(tǒng)中的資源,為訪問方法設(shè)置統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)如今,云計(jì)算技術(shù)一般使用虛擬化技術(shù)來管理電力系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫。應(yīng)用電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施,它可以持續(xù)為外界給予服務(wù)。此外,通過云計(jì)算技術(shù)可以更為合理有效地分配電力系統(tǒng)資源,大幅提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效率[6]。

4.2 云計(jì)算技術(shù)在電力系統(tǒng)荷載變化時(shí)的應(yīng)用

若電力系統(tǒng)的負(fù)載出現(xiàn)變化的時(shí)候,群集的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展和收縮性能夠盡可能地增強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的安全性。從某些方面思量,它能夠用于在具體運(yùn)行期間改善電力系統(tǒng)的實(shí)際環(huán)境。通過相應(yīng)的控制功能,可以對(duì)電力公司的災(zāi)備數(shù)據(jù)庫進(jìn)行靈活配置,進(jìn)而增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行性能。

5 電力系統(tǒng)信息化中云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用對(duì)策

5.1 構(gòu)建科學(xué)有效的云平臺(tái)

按照電力系統(tǒng)的特點(diǎn),需要逐步分批完成云建設(shè),在不對(duì)以往結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變的情況下擴(kuò)展和建設(shè)當(dāng)前的信息設(shè)備,然后逐漸完成云平臺(tái)建設(shè)工作。通常而言,結(jié)合云計(jì)算工作的難度,我們可以將其分為三個(gè)階段:集成優(yōu)化階段、虛擬化階段以及自動(dòng)化階段。為了構(gòu)建云平臺(tái),第一,需要有效整合計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源,且選合理策略。與此同時(shí),需要評(píng)估云平臺(tái)建設(shè)成本、能耗和計(jì)算性能,然后再進(jìn)行分析比較,最后獲取最理想的解決方案。在大多數(shù)二級(jí)公司中,選擇小型計(jì)算機(jī)或大型機(jī)的成本特別高。然而,可在多個(gè)機(jī)柜中使用PC服務(wù)器來構(gòu)成集群,這能夠較好地滿足云計(jì)算對(duì)硬件性能的高標(biāo)準(zhǔn)要求。但在這里需要注意的這種方法通常需使用若干個(gè)機(jī)柜,并且各個(gè)機(jī)柜的能耗相對(duì)較低,同時(shí)管理十分困難。所以,使用刀片服務(wù)器是特別好的解決方案。刀片服務(wù)器不僅成本小,而且可用密度高。服務(wù)器更適合在高密度計(jì)算機(jī)環(huán)境中使用。主要結(jié)構(gòu)采用大型機(jī)箱,而“刀片”可作為系統(tǒng)主板,等效于獨(dú)立服務(wù)器。全部刀片服務(wù)器都能夠使用本地硬盤來對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行開啟,同時(shí)運(yùn)行自己的系統(tǒng),從而能夠達(dá)到服務(wù)差異化的目的,并且為這些用戶給予精細(xì)化服務(wù),防止有關(guān)問題的發(fā)生。

5.2 建立云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)

在電力系統(tǒng)信息化建設(shè)過程中,為了更好地將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于電力公司生產(chǎn)管理過程中,應(yīng)建立云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu),涉及到總部辦公室場景、二級(jí)公司辦公場景以及三級(jí)公司辦公場景,移動(dòng)辦公室場景。最為傳統(tǒng)的辦公系統(tǒng)都是當(dāng)?shù)氐南到y(tǒng),利用本地系統(tǒng)服務(wù)器,各部門的領(lǐng)導(dǎo)可以查看工號(hào)?？偛抗ぷ魅藛T可以遠(yuǎn)程登錄到系統(tǒng)視圖辦公室的數(shù)據(jù)。但是此類管理措施也有一些弊端:一是維護(hù)工作難度大,需要很多工作人員來實(shí)現(xiàn),同時(shí)各位工作人員均有很多的工作任務(wù),若工作人員相互配合不到位,同時(shí)有許多管理人員,那么便會(huì)使得維護(hù)工作難度加大。所以,若要有效完成系統(tǒng)維護(hù)工作,就要開展分區(qū)管理,同時(shí)明確每名工作人員的責(zé)任,從而使其完成對(duì)應(yīng)的維護(hù)工作。二是機(jī)房服務(wù)器的建設(shè)與標(biāo)準(zhǔn)不符,利用率不高。三是單機(jī)系統(tǒng)工作有弊端,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)內(nèi)容丟失現(xiàn)象[8]。為了有效處理上述問題,應(yīng)采取桌面虛擬化系統(tǒng)對(duì)操作系統(tǒng)和各部門中的應(yīng)用加以整合,之后重新分配資源,構(gòu)成不同的應(yīng)用模板,同時(shí)將其傳遞給客戶端,憑借交換過程來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)互換,促使計(jì)算資源能夠得到有效的利用。

5.3 擴(kuò)展云計(jì)算技術(shù)

目前,云計(jì)算技術(shù)已在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的區(qū)域,電力系統(tǒng)信息化建設(shè)已使用了云計(jì)算技術(shù)。云計(jì)算技術(shù)在電力系統(tǒng)信息化中的應(yīng)用具備十分廣闊的發(fā)展前景。如果發(fā)電企業(yè)服務(wù)器所在的區(qū)域是該地區(qū)公司企業(yè)云的關(guān)鍵區(qū)域,則大多數(shù)計(jì)算需要在此完成并由安全設(shè)備保護(hù)?？蛻舳藶楦鱾€(gè)地區(qū)隸屬的發(fā)電企業(yè),它們可憑借網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)向服務(wù)器進(jìn)行傳輸。云計(jì)算平臺(tái)上設(shè)置了專門進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的軟件,該軟件將在數(shù)據(jù)處理完成后向外界公開。對(duì)系統(tǒng)管理人員來說,則可借助于網(wǎng)絡(luò)來得到生產(chǎn)數(shù)據(jù),而業(yè)務(wù)人員也可以實(shí)現(xiàn)這種處理,并且他們可以每周通過網(wǎng)絡(luò)取得業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。再這樣的形勢下,電力系統(tǒng)中全部工作都可以在云平臺(tái)上圓滿完成。伴隨著電力領(lǐng)域的不斷增加,應(yīng)注重云平臺(tái)和集群計(jì)算的應(yīng)用,可以在各種專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。摒棄過時(shí)的思想,并將系統(tǒng)傳輸至云平臺(tái),以便所有部門均可以使用它來實(shí)現(xiàn)相互組合。隨著電力系統(tǒng)對(duì)智能化提出的要求越來越高,有必要在電力企業(yè)改革過程中建立智能化的電力系統(tǒng)[9]。云計(jì)算技術(shù)在電力系統(tǒng)信息化中的廣泛應(yīng)用促使電力公司可以構(gòu)建全面的智能云系統(tǒng),從而推動(dòng)電力系統(tǒng)朝著智能化、信息化方向不斷發(fā)展,并為用戶給予更為便捷的電力服務(wù)。

6 結(jié)語

總之,在我國科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下,云計(jì)算技術(shù)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在電力系統(tǒng)信息化中運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)不僅能夠降低系統(tǒng)建設(shè)成本,而且可以更有效控制電力系統(tǒng),提升電力工作效率。所以,電力企業(yè)應(yīng)充分重視云計(jì)算技術(shù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用,不斷完善各項(xiàng)技術(shù),為我國電網(wǎng)的智能化建設(shè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。