城區(qū)配電網(wǎng)小數(shù)據(jù)量災(zāi)備策略研究

李星舉，王賀，孫文浩，劉程鵬

(國(guó)網(wǎng)鞍山供電公司，遼寧 鞍山 114200)

0 引言

國(guó)家電網(wǎng)提出要加快電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)升級(jí)，同時(shí)要落實(shí)“雙碳”目標(biāo)，發(fā)揮電力大數(shù)據(jù)支撐作用。全社會(huì)也對(duì)當(dāng)前電網(wǎng)能夠?qū)庸I(yè)互聯(lián)網(wǎng)、探索5G和變電站的“多站融合”、完成30萬(wàn)充電樁的接入、適應(yīng)柔性調(diào)節(jié)等提出需求，尤其是僅能實(shí)現(xiàn)單向輸送電能、消納清潔能源困難、自動(dòng)化程度較低的配電網(wǎng)，升級(jí)改造任務(wù)日益迫切?？v觀基于云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等新興技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)公司發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，重視數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)原有產(chǎn)業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型，是一種可遷移、可復(fù)制的可靠路徑。電網(wǎng)先后經(jīng)歷了智能電網(wǎng)、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)建設(shè)階段，各個(gè)業(yè)務(wù)口徑均累積了相當(dāng)豐富的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并分布在“國(guó)網(wǎng)云”、省公司級(jí)數(shù)據(jù)中心等位置。然而，盡管云存儲(chǔ)、分布式存儲(chǔ)、邊緣存儲(chǔ)技術(shù)不斷發(fā)展，但基于對(duì)HDD、SSD等磁性存儲(chǔ)介質(zhì)的依賴，數(shù)據(jù)丟失的災(zāi)難性后果也變得更加嚴(yán)重。同時(shí)，針對(duì)數(shù)據(jù)量極其龐雜分散、存儲(chǔ)使用共享成本較高的區(qū)域配電網(wǎng)級(jí)“小數(shù)據(jù)量”研究更為稀少，解決在線監(jiān)測(cè)、專家分析、動(dòng)態(tài)調(diào)度等功能的系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題十分必要。

在數(shù)據(jù)容災(zāi)方面，陳世鳴[1]從云計(jì)算編程模式、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、虛擬化平臺(tái)管理技術(shù)入手，探究云計(jì)算環(huán)境下數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)和策略分析，得出電力系統(tǒng)容災(zāi)系統(tǒng)的全新解決方案；魏能強(qiáng)等[2]從自然災(zāi)害對(duì)數(shù)據(jù)中心的影響出發(fā)，對(duì)比三種可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)丟失情況，并提出對(duì)應(yīng)的控制中心備份和用戶端數(shù)據(jù)冗余備份的兩種災(zāi)備方案，提供一種基于云計(jì)算技術(shù)有點(diǎn)的災(zāi)備新方向。在邊緣存儲(chǔ)方面，梁冰等[3]結(jié)合對(duì)邊緣計(jì)算架構(gòu)和路由組織的研究，形成針對(duì)端口容災(zāi)、板卡容災(zāi)和網(wǎng)元容災(zāi)的邊緣計(jì)算解決方案，并以實(shí)例驗(yàn)證其安全性和可靠性；孫博宇[4]在分析邊緣存儲(chǔ)需求和關(guān)鍵技術(shù)中指出邊緣數(shù)據(jù)是海量小數(shù)據(jù)，并基于邊緣物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了SardineDB，主要解決寫入性能提升和寫入放大等問(wèn)題。在主動(dòng)配電網(wǎng)方面，胡偉[5]等針對(duì)配電網(wǎng)全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)應(yīng)用現(xiàn)狀，提出建立配電網(wǎng)數(shù)據(jù)分析中心，加快精益型數(shù)字化轉(zhuǎn)型的構(gòu)想；李少石[6]等將“三協(xié)調(diào)”作為配電網(wǎng)精益化管理目標(biāo)，綜合實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、邊緣計(jì)算等技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)用戶靈活售電用電的新型公用能模式。

從當(dāng)前的國(guó)內(nèi)外研究成果不難看出，對(duì)于利用數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行配電網(wǎng)的融合改造是必然趨勢(shì)，但主要集中在規(guī)劃設(shè)計(jì)和模型推演領(lǐng)域，在實(shí)踐中往往僅在示范園區(qū)、試點(diǎn)變電站等較小區(qū)域進(jìn)行，具體應(yīng)用方面的精益管理經(jīng)驗(yàn)十分欠缺。在數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用方面尤其突出，即對(duì)于配電網(wǎng)具體設(shè)備，如環(huán)網(wǎng)柜、柱上變壓器、計(jì)量裝置、智能表計(jì)等邊緣側(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)研究較少。配電網(wǎng)中的設(shè)備既多且雜，受限于數(shù)據(jù)使用率等管理因素和信息傳輸協(xié)議差異等技術(shù)因素綜合影響，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)往往停留在數(shù)據(jù)量大的層面，并未真正發(fā)揮多維度、高質(zhì)量、低密度的大數(shù)據(jù)作用，因此提供一種經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的數(shù)據(jù)災(zāi)備方案，將為后續(xù)配電網(wǎng)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)支撐和保障。本文從配電網(wǎng)小數(shù)據(jù)量使用現(xiàn)狀分析入手，對(duì)比適用于小數(shù)據(jù)量級(jí)的災(zāi)備技術(shù)的優(yōu)劣，并以實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)切入，驗(yàn)證災(zāi)備方案的可行性并提出優(yōu)化建議。

1 配電網(wǎng)數(shù)據(jù)災(zāi)備現(xiàn)狀

配電網(wǎng)經(jīng)過(guò)智能電網(wǎng)、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)等重點(diǎn)建設(shè)，智能化、信息化水平明顯提高。但正如前章所論述，配電網(wǎng)由于地域分布極其分散，數(shù)據(jù)上傳周期一般為24h，大量數(shù)據(jù)產(chǎn)生后無(wú)法保存，尤其是影響設(shè)備、線路運(yùn)行的異常數(shù)據(jù)等具備研究分析價(jià)值的信息，可能被篩選或清洗，導(dǎo)致保存的數(shù)據(jù)價(jià)值降低。同時(shí)，配電網(wǎng)故障往往需要搶修中運(yùn)維人員憑借經(jīng)驗(yàn)或者繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作情況綜合分析，此類數(shù)據(jù)既不易導(dǎo)入系統(tǒng)，也會(huì)隨著人員退休而自然減少。此外，在線監(jiān)測(cè)產(chǎn)生的運(yùn)維和檢修數(shù)據(jù)保存在PMS系統(tǒng)，業(yè)擴(kuò)報(bào)裝產(chǎn)生的用戶數(shù)據(jù)保存在SG186系統(tǒng)，計(jì)量裝置等用能數(shù)據(jù)保存在用電信息采集系統(tǒng)，各類數(shù)據(jù)分散放置，不僅產(chǎn)生超量的計(jì)算、存儲(chǔ)機(jī)柜運(yùn)維費(fèi)用和專業(yè)人員雇傭費(fèi)用等，而且存在相當(dāng)大的數(shù)據(jù)丟失、損壞、盜用風(fēng)險(xiǎn)。

國(guó)家電網(wǎng)公司于2014年11月起實(shí)施《信息系統(tǒng)災(zāi)備建設(shè)管理細(xì)則》，對(duì)信息系統(tǒng)災(zāi)備的設(shè)計(jì)、實(shí)施、演練、試運(yùn)行、驗(yàn)收等工作提出細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)，并成立國(guó)網(wǎng)區(qū)塊鏈科技有限公司，為探索數(shù)據(jù)災(zāi)備實(shí)施方法和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定了框架和方向。數(shù)據(jù)加密處理方面，基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)災(zāi)備技術(shù)受到廣泛關(guān)注，通過(guò)與 AONT 和門限秘密分享等密碼學(xué)技術(shù)相結(jié)合[7]，已經(jīng)可以在以太坊平臺(tái)搭設(shè)原型系統(tǒng)，并依據(jù)企業(yè)需求做出動(dòng)態(tài)調(diào)整，保證數(shù)據(jù)恢復(fù)和數(shù)據(jù)備份能力。配網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)領(lǐng)域，基于云計(jì)算技術(shù)的電網(wǎng)調(diào)度災(zāi)備系統(tǒng)[8]，可以滿足毫秒級(jí)數(shù)據(jù)恢復(fù)，并能實(shí)現(xiàn)計(jì)算、存儲(chǔ)資源的異構(gòu)和資源池化，形成了完備雙活數(shù)據(jù)中心災(zāi)備方案。數(shù)據(jù)傳輸方面，利用K-means算法模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，研究并設(shè)計(jì)多數(shù)據(jù)接口、多傳輸協(xié)議下的災(zāi)備平臺(tái)解決方案[9]，保證災(zāi)備中心較好穩(wěn)定性和安全性。

今年2月，美國(guó)德克薩斯州出現(xiàn)罕見低溫和暴雪天氣，發(fā)電、輸電、變電、配電、儲(chǔ)能等多個(gè)環(huán)節(jié)接連崩潰，導(dǎo)致400萬(wàn)戶用電受限，引發(fā)全球?qū)τ谀茉窗踩碗娋W(wǎng)智能化升級(jí)改造的極大關(guān)注。早在2010年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）就已經(jīng)提出：智能電網(wǎng)發(fā)展架構(gòu)高度重視電網(wǎng)與信息網(wǎng)的融合，在概念層、邏輯層、物理及執(zhí)行層多個(gè)維度提出建設(shè)需求，特別設(shè)置了云計(jì)算和密碼學(xué)小組，研究解決數(shù)據(jù)安全及災(zāi)備問(wèn)題[10]。美國(guó)國(guó)會(huì)“電磁脈沖委員會(huì)”從受到自然或人為事件影響的角度，分別分析了2001、2006、2016、2018年度美國(guó)電網(wǎng)遭遇網(wǎng)絡(luò)攻擊等信息安全威脅情況下，國(guó)家級(jí)電網(wǎng)的保障能力和生存幾率，突顯電網(wǎng)數(shù)據(jù)容災(zāi)的必要性[11]。法國(guó)電力公司針對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用重點(diǎn)是將用戶畫像，并對(duì)用能信息、日常消費(fèi)、地理信息等多維度內(nèi)容進(jìn)行綜合分析，不斷優(yōu)化分析預(yù)測(cè)模型，進(jìn)而降低公司運(yùn)營(yíng)成本和提供精準(zhǔn)用能套餐[12]，實(shí)現(xiàn)了用能需求側(cè)的精細(xì)化管理，但也同時(shí)加劇了對(duì)于數(shù)據(jù)中心的依賴，造成新的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。德國(guó)聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)管理局SMARD平臺(tái)數(shù)據(jù)趨勢(shì)展現(xiàn)可再生能源占比逐年增加，但對(duì)于主動(dòng)配電網(wǎng)及配電網(wǎng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)預(yù)算不足，拖累德國(guó)能源總體轉(zhuǎn)型進(jìn)程。

綜合國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究結(jié)果及主動(dòng)配電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀，可以得出以下結(jié)論：一方面，配電網(wǎng)升級(jí)改造需求日益增加，能源安全、節(jié)能環(huán)保、數(shù)據(jù)資產(chǎn)等領(lǐng)域關(guān)注度隨之走高，產(chǎn)學(xué)研等不同行業(yè)對(duì)于配電網(wǎng)的研究已經(jīng)起步，但主要集中于配電網(wǎng)規(guī)劃、潮流調(diào)度和故障自動(dòng)識(shí)別，一定程度上制約了主動(dòng)配電網(wǎng)的發(fā)展；一方面，由于法律、倫理、機(jī)構(gòu)、民眾、團(tuán)體等對(duì)于數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)使用理解差異巨大，在數(shù)據(jù)所有權(quán)、使用權(quán)以及數(shù)據(jù)使用產(chǎn)生的收益分配等方面尚存在較大爭(zhēng)議，配電網(wǎng)的邊緣計(jì)算、存儲(chǔ)應(yīng)該在物理實(shí)體、信息網(wǎng)絡(luò)、工程實(shí)踐等多個(gè)方面綜合考慮、加大投入[13]，提供“技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理”的建設(shè)方案。

2 配電網(wǎng)數(shù)據(jù)災(zāi)備技術(shù)綜述

2.1 災(zāi)備組網(wǎng)技術(shù)

災(zāi)備技術(shù)最初是為解決數(shù)據(jù)中心應(yīng)對(duì)突發(fā)情況、保障用戶服務(wù)“業(yè)務(wù)零中斷、數(shù)據(jù)零丟失”而設(shè)計(jì)的一組相關(guān)技術(shù)的集合，主要分為容災(zāi)技術(shù)和備份技術(shù)兩種。備份技術(shù)組網(wǎng)有多種形式，從是否依賴生產(chǎn)端服務(wù)器和LAN兩個(gè)角度，可以分為L(zhǎng)AN-free、LAN-Base、Sever-free等組網(wǎng)形式。備份網(wǎng)絡(luò)平面主要分為備份管理網(wǎng)絡(luò)、生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)部管理網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)等。數(shù)據(jù)備份的主要流程為：通過(guò)用戶端進(jìn)入備份服務(wù)器，從備份服務(wù)器發(fā)出備份指令，要求部署與生產(chǎn)端備份代理將生產(chǎn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)發(fā)送至備份存儲(chǔ)。詳見圖1。

圖1 備份基本流程

容災(zāi)技術(shù)的兩大關(guān)鍵指標(biāo)是最大數(shù)據(jù)丟失量（RPO）和服務(wù)停止的最長(zhǎng)時(shí)間（RTO），從數(shù)據(jù)的損失量和業(yè)務(wù)中斷時(shí)間兩個(gè)維度考察數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)的優(yōu)劣。容災(zāi)的組網(wǎng)主要分為主機(jī)層容災(zāi)和存儲(chǔ)層容災(zāi)兩大類，從地域劃分則有本地高可用容災(zāi)、同城主備容災(zāi)、同城雙活容災(zāi)、異地主備容災(zāi)和“兩地三中心”等,組網(wǎng)如圖2所示。為保證數(shù)據(jù)一致性，時(shí)常需要增加仲裁服務(wù)器，通過(guò)向兩端集群周期性發(fā)送“心跳”，保證數(shù)據(jù)容災(zāi)在多種方案間平滑過(guò)渡。

圖2 雙活數(shù)據(jù)中心基本組網(wǎng)規(guī)則

2.2 配電網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

與典型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)具有明顯差異的配電網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)，是基于地理因素、用戶因素、主站選址以及電網(wǎng)通信設(shè)備成本因素等綜合決定的，這樣的網(wǎng)絡(luò)模式在保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及容災(zāi)過(guò)程中，需要同時(shí)考慮模式選擇、信道寬度、電磁環(huán)境生態(tài)影響和邊緣數(shù)據(jù)中心建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本等諸多因素[14]。而通信方式又可以分為PLC（電力載波通信）、電力光纖專線、3G/4G、Lora、ZigBee等多種通信模式，在5G普遍應(yīng)用后，信息通信效果會(huì)有改善。但根據(jù)香農(nóng)第二定律，信息通道傳輸率R，不能超越信道容量C，而5G的主要應(yīng)用領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)勢(shì)必會(huì)占用相當(dāng)大的帶寬，因此需要在處理信息和傳輸信息之間選擇一個(gè)最優(yōu)解，災(zāi)備技術(shù)剛好可以作為一種優(yōu)化方案的支撐技術(shù)。在運(yùn)營(yíng)成本方面，數(shù)據(jù)中心的成本回收周期靜態(tài)一般為6年，動(dòng)態(tài)投資回收期在8年左右，這遠(yuǎn)低于變電站、線路、設(shè)備等20年以上的回收期。

2.3 配電網(wǎng)邊緣存儲(chǔ)技術(shù)

解決配電網(wǎng)容災(zāi)技術(shù)的核心是邊緣計(jì)算、邊緣存儲(chǔ)。邊緣計(jì)算可以將以往由網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn)處理的應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)資料與服務(wù)的運(yùn)算交由網(wǎng)絡(luò)邏輯上的邊緣節(jié)點(diǎn)處理。邊緣存儲(chǔ)則可以保證數(shù)據(jù)資產(chǎn)化后，用戶數(shù)據(jù)歸屬權(quán)問(wèn)題的妥善解決，讓用戶獲得更放心安全的服務(wù)體驗(yàn)。同時(shí)，由于邊緣服務(wù)設(shè)備更接近用戶終端，如同集中器相對(duì)數(shù)據(jù)中心更加接近用戶電表，相對(duì)于“云到端”的1.0模式，“云-邊-端”2.0模式可以顯著提高數(shù)據(jù)處理速度和傳輸速度，有效降低通信時(shí)延，這是需要重視并優(yōu)先發(fā)展邊緣側(cè)設(shè)備的一方面原因。同時(shí)，邊緣服務(wù)可以作為云服務(wù)的延伸，同步降低對(duì)于億萬(wàn)終端設(shè)備互聯(lián)互通帶來(lái)的通信網(wǎng)依賴，這是第二方面原因。主動(dòng)配電網(wǎng)容災(zāi)技術(shù)實(shí)施，需要同時(shí)協(xié)調(diào)解決進(jìn)度控制、成本控制、質(zhì)量控制、安全管理、信息管理等問(wèn)題。雖然有限的人財(cái)物資源不應(yīng)該僅關(guān)注和發(fā)展其中一項(xiàng)而暫緩其他項(xiàng)目，然而對(duì)于技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟的商業(yè)模式來(lái)說(shuō)，成本是最為關(guān)鍵的一項(xiàng)。相較于云端服務(wù)建設(shè)來(lái)說(shuō)，率先發(fā)展邊端協(xié)同而后跟進(jìn)邊云協(xié)同，是較為務(wù)實(shí)的策略，這是第三方面原因。結(jié)合當(dāng)前通用數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)，找到適合配電網(wǎng)特征的數(shù)據(jù)處理方案，是實(shí)施以邊緣計(jì)算和存儲(chǔ)為特征的主動(dòng)配電網(wǎng)的核心一環(huán)。

3 配電網(wǎng)數(shù)據(jù)災(zāi)備方案選取響

3.1 配電網(wǎng)邊緣存儲(chǔ)技術(shù)

國(guó)家電網(wǎng)公司“十三五”通信網(wǎng)規(guī)劃報(bào)告指出：經(jīng)營(yíng)管理范疇和各級(jí)電網(wǎng)生產(chǎn)范疇的網(wǎng)絡(luò)斷面流量在150Gbit/s，城區(qū)配電網(wǎng)受新能源云、電動(dòng)汽車以及電力物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入等因素疊加影響，典型日均通信流量在20-30G的量級(jí)。對(duì)于處在同城的、互為冗余的地市公司數(shù)據(jù)中心和縣區(qū)公司“邊緣數(shù)據(jù)中心”，應(yīng)該采取文件級(jí)備份方式。考慮到配電網(wǎng)計(jì)量采集數(shù)據(jù)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、配網(wǎng)自動(dòng)化數(shù)據(jù)等生產(chǎn)數(shù)據(jù)存在大量重復(fù)信息，需要在備份前采取去重壓縮技術(shù)，進(jìn)一步減少無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、PLC、光纖專網(wǎng)的帶寬占用，縮減備份時(shí)間。

由于城區(qū)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)量與云存儲(chǔ)或數(shù)據(jù)中心動(dòng)則數(shù)E級(jí)數(shù)據(jù)相比屬于“小數(shù)據(jù)量”，然而容災(zāi)的原理是高度相似的，即盡量實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)零丟失、業(yè)務(wù)零中斷”。容災(zāi)技術(shù)的關(guān)鍵是部署容災(zāi)服務(wù)器或者配置遠(yuǎn)程復(fù)制網(wǎng)關(guān)，保持主備兩側(cè)的數(shù)據(jù)一致性。在配電網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用中，通常設(shè)置三個(gè)數(shù)據(jù)備份，這要求在進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入時(shí)，需要合理安排數(shù)據(jù)流，避免網(wǎng)絡(luò)擁堵，并設(shè)置校驗(yàn)算法，確定主數(shù)據(jù)庫(kù)與各備份數(shù)據(jù)庫(kù)是否一致[15]。多數(shù)相關(guān)研究集中在MATLAB環(huán)境下進(jìn)行粒子群算法的多目標(biāo)優(yōu)化，通常以減少業(yè)務(wù)切換時(shí)間和備份數(shù)據(jù)費(fèi)用為優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)于如何壓縮數(shù)據(jù)、達(dá)到差異數(shù)據(jù)快速傳輸和在2G/3G等網(wǎng)絡(luò)下保持?jǐn)?shù)據(jù)有效傳輸研究較少。不少研究認(rèn)為5G的發(fā)展有助于主動(dòng)配電網(wǎng)發(fā)展，然而使用當(dāng)前的5G網(wǎng)絡(luò)做配電網(wǎng)容災(zāi)并不具備經(jīng)濟(jì)可行性。因此，在選取備份方案時(shí)，需要綜合考慮電力通信網(wǎng)可靠性、時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)帶寬、頻譜分配以及安全性等因素以及數(shù)據(jù)中心地理位置、維護(hù)成本等，進(jìn)而針對(duì)“小數(shù)據(jù)量”的特征，研究選取高價(jià)值數(shù)據(jù)、合理壓縮方法和低成本無(wú)線通信相結(jié)合的容災(zāi)技術(shù)路徑。

3.2 容災(zāi)技術(shù)選取

從地市級(jí)數(shù)據(jù)中心運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，增量備份為主要方式[16]，嘗試將日常線路和設(shè)備巡視與數(shù)據(jù)維護(hù)相結(jié)合，是解決當(dāng)前問(wèn)題的一種方案?，F(xiàn)在可行的做法是在自建私有云或者數(shù)據(jù)中心，然而這在本質(zhì)上并沒(méi)有提供容災(zāi)的保障，數(shù)據(jù)備份的意義值得商榷。如果考慮在以臺(tái)區(qū)或環(huán)網(wǎng)柜等固定位置搭設(shè)邊緣存儲(chǔ)中心的做法，必須解決數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)陌踩?、通信帶寬保障、邊緣低熱度?shù)據(jù)與數(shù)據(jù)中心的周期性替換、設(shè)備添置經(jīng)濟(jì)性（邊緣存儲(chǔ)采購(gòu)成本、耗電量、維護(hù)周期、數(shù)據(jù)傳輸成本等）大量問(wèn)題。本文僅將研究范圍集中在城區(qū)，即假定通信基站、邊緣存儲(chǔ)設(shè)備維護(hù)和電池更換價(jià)格在合理區(qū)間，具備建設(shè)經(jīng)濟(jì)可行性。

當(dāng)前，城區(qū)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)普遍存放在地市公司一級(jí)的數(shù)據(jù)中心機(jī)房，僅僅通過(guò)RAID10方式進(jìn)行處理，一旦發(fā)生洪水、地震、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害，搶修和業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)間均存在巨大不確定性。從變電站、5G基站、北斗基站融合建設(shè)經(jīng)驗(yàn)看，電網(wǎng)公司無(wú)需仿照大型互聯(lián)網(wǎng)公司建設(shè)“兩地三中心”模式的容災(zāi)系統(tǒng)。然而，電力調(diào)度、故障診斷、遠(yuǎn)程運(yùn)檢、配電自動(dòng)化需要s級(jí)甚至ms級(jí)的響應(yīng)速度，這種需求反而高于大多數(shù)互聯(lián)網(wǎng)公司的響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。綜合來(lái)看，選取融合站建設(shè)為“邊緣數(shù)據(jù)中心”為宜，考慮到主動(dòng)配電網(wǎng)未來(lái)將承擔(dān)雙向互動(dòng)的新挑戰(zhàn)，利用大數(shù)據(jù)和人工智能算法不斷動(dòng)態(tài)調(diào)整參與容災(zāi)的數(shù)據(jù)中心是可行方案。

4 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)的基本概念、主流技術(shù)和運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀，提出面向城區(qū)配電網(wǎng)的“小數(shù)據(jù)量”災(zāi)備策略。通過(guò)綜述災(zāi)備組網(wǎng)方案、信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和邊緣存儲(chǔ)技術(shù)，探索配電網(wǎng)背景下，生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)和綜合管理數(shù)據(jù)的容災(zāi)需求和可選方案。然后從備份方案和容災(zāi)方案兩個(gè)方面，對(duì)比、分析、確定了“技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理”的優(yōu)化方案，為建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)維護(hù)提供一些參考。