云计算在智能电网信息系统中的应用

云计算在智能电网信息系统中的应用

李响

（北京国电通网络技术有限公司北京市100000）

摘要：智能电网信息系统是电力调度的重要组成部分，云计算在智能电网信息系统中的应用为调度运行提供了有力的技术支持。本文主要从云计算的概念出发，探讨云计算在智能电网信息系统中的应用策略。

关键词：云计算；智能电网；信息系统；电网调度

引言

近些年随着电网规模的不断发展,电网结构变得更加复杂,传统意义上的电网调度系统在数据分析、处理、存储以及决策等方面的缺陷逐渐显露出来,显然已经无法满足电网调度、预警、控制等方面的需求,因此在传统IT系统的构架基础上,设计出层次化的系统结构,在智能电网调度系统中应用云计算,有效的利用了该技术的数据处理优势,给智能电网的决策提供有效的支持,对基于云计算的智能电网调度来说,架构的安全设计则有着重要作用。

1云计算技术的概念

云计算技术是信息时代下,随着互联网功能与服务的不断拓展而诞生的,该技术可以互联网为路径,提供高虚拟化及高拓展性的信息资源,实现便捷高效的网络访问,可配置相应的计算资源共享体系,无需投入大量管理工作,即可加以有效利用。云计算的应用方向包括与物联网相互融合的“云物联”,即采用虚拟化云计算技术与面型服务架构的组建模型等技术,实现物联网的高级拓展。此外,云计算技术还应用于云安全、云存储、云游戏等各个方面,成为基础互联网的有效拓展与延伸。

2云计算的特点

第一，数据计算范围广且数据计算的限制较少,以往在计算电网运行数据时,采取的计算方法仅能够对小部分同构性资源数据进行计算处理,计算时的限制条件较多,数据整合效果较差,而采用云计算技术可以降低常规计算方法限制性因素的影响,在较大范围内对同构性较差的资源数据进行有效计算；第二，虚拟化,依托该特点电网建设运行中的各种数据均可被迅捷收集,进而选择相应的设备处理数据,实现对全部电网数据的合理配置与利用；第三，动态扩展,云计算技术基于该特点有着较好的兼容能力,在电网运行时可对数据进行合理调动,并在较短时间内对数据进行独立且动态化的计算,由于数据处理需要一些新型设备,在原计算处理设备使用基础上,增加部分设备即可,无需更换设备；第四，通信平台为互联网,运用云计算技术处理数据时可依托互联网平台对数据加以计算处理,保证该基础平台的所有数据资源均具备良好的安全性,不会发生泄露问题,并且平台应用中使用的通信协议为国际通行协议,数据处理的可靠性高。当前,我国的智能电网建设中需要处理的数据信息异常庞大,处理过程中会遇到较多的难题和阻碍,需要电力企业加强对云计算大数据处理技术的应用。

3云计算在智能电网信息系统中的应用

3.1智能电网云计算架构

云计算是通过互联网或广域网相互通信的多种设备和用户组成的一个复杂拓扑结构,如图1所示。从图中可以看出,云计算结构大致可分为两大主体:云平台控制中心和云平台整合的各类计算资源。云平台控制中心主要是接收到用户的请求后,将用户的任务分为若干项子任务,动态均衡地把各项子任务分配给云平台中的各类计算资源进行处理。各子任务处理完成后,计算结果通过互联网或广域网重新汇聚至云平台控制中心,最后反馈给任务请求用户。云平台控制中心可以对用户数据进行存储时,把用户数据根据需要存储至不同设备中,当用户请求利用数据时,可以将数据从不同的存储设备中读取并进行整合。利用虚拟化和网络技术,上述数据计算和存储过程,从用户角度看,都是属于“黑盒”模式。云计算平台为每个用户创造了一个独立虚拟的系统环境,因此每个用户认为自己是整个云计算技术资源的唯一用户。用户通过不同的终端接入至云计算平台,如台式计算机、笔记本电脑、智能手机或平板电脑等。终端设备接入的多元化使得云计算平台在推广使用非常方便。

云计算平台通过传感器、GPRS等设备构成的数据采集网完成数据的采集传输,在智能电网系统中,数据的采集既可以是SCADA传感器,也可以是智能电表等采集终端。智能电网所采集的数据量是巨大的,可以是采集终端所获取的时间、温度、风速等数据,这些数据在处理过程中,需要具有强大计算存储能力的云计算平台才可以完成其实时性、稳定性的要求。在智能电网中划分的集团广域专线网,为云计算提供可靠的数据传输网络。

3.2云计算技术在智能电网调度系统的应用

信息时代下,电力系统的具备动态化、开放性、复杂性、非线性及不确定性等特点,电力系统具备交互性的运行方式及空间结构。同时,电力系统会受到各种因素的干扰,出于保证电网运行稳定的考量,可在电力调度系统中采取各种措施保障电力安全。电力运行中,调度人员所面对的信息规模愈发庞大,信息终端不断增加,基于此,就需要探索更加高效的调度与决策措施,可通过智能化调度系统实现调度决策的辅助作用。智能调度系统的复杂性体现在数据源及运行功能方面,基于此,可采用以云计算技术为基础的智能化调度系统,保证系统功能的可行性。智能调度系统可包括硬件设备及数据中心,以此为基础,搭建系统信息采集通道、数据流与知识库等,并实现网络拓扑、潮流计算等功能的拓展,可通过云计算技术抽取原生分散数据,并进行转换与加载,以实际需求为基础,挖掘数据中的有效信息,快速分析常见问题并提出应对方案,基于检测数据分析运行态势,定位故障点,应急处理效率可有效提升。

3.3云服务供应平台

云管理层主要是由多个功能模块构成,这些功能模块分别是计算任务管理模块、平台用户管理模块、资源调度管理模块以及安全防护模块。对于计算任务管理模块,其主要是对平台提交的访问进行有规划的安排统筹,主要功能包括任务调度、任务执行等。对于用户管理模块,其能够对各类使用者做出相应的功能管理,主要功能有账号管理、省份管理、请求管理以及许可管理等。对于资源调度管理模块,其能够统一管理云资源,主要功能有资源的调配、资源监测、故障的检测与恢复、备份等。而对于安全防护模块,其主要作用是确保云平台的安全性,对云平台进行有效的安全防护,其主要功能有身份确认、入侵防护、数据保护以及安全审计等。智能电网调度系统中的云服务供应平台的关键所在就是云服务层,其能够直接和控制层进行交互,就可以对调度控制的各项功能进行有效支撑,主要的功能有信息、数据、交互、监控、流程、业务等模块。

3.4可视化处理技术

可视化技术在现阶段的智能化电网中已开始大量应用。在具体应用时,即是于控制中心处安装显示屏,保证电网运行质量监控系统的工作人员在工作中能够通过显示屏直接掌握电网的运行情况。电网运行中产生的数据信息多种多样,处理难度较大,但通过电网运行监控系统的显示屏,可及时进行数据信息的可视化传递与处理,便于工作人员随时获取电网运行的有效信息,并针对发生的电网故障问题,及时开展故障维修处理,保证电网供配电工作的正常进行。在可视化处理技术的未来发展中,要求研究人员准确把握电网环境的复杂性,加强对电网运行相关理论的学习,实现所学内容与可视化技术的充分融合,在结合发展的过程中,找出电网自动化运行内核与规律,方便电网企业技术人员更好地对电网布点、分区等多方面工作实施自动优化,在提升电网自动化的基础上增强电网运行质量和安全性。

结语

云计算在智能电网调度技术支持系统中的应用,需要综合考虑各方面因素,结合实际加强技术攻关和研究,有效解决平台融合中可能存在的各种问题,进而实现系统高度统一运行而发挥应有的功能。

参考文献

[1]陈小潮.云计算在智能电网调度技术支持系统中的应用研究[J].华东电力,2010.

[2]詹乃松,乔振亚.工业控制系统信息安全防护的研究[J].网络空间安全,2017.

[3]黄智鑫.基于云计算的智能电网调度系统的研究[D].天津:天津理工大学,2014.