基于云计算的电力调度控制系统关键技术研究

基于云计算的电力调度控制系统关键技术研究

刘艳生 1 王雪军 2

国网北京通州供电公司 2. 国网北京朝阳供电公司

摘要：目前我国电力企业发展迅速，电力调度系统属于智能电网发展的核心环节，当前电力调度系统的运行方式开始朝着多区域、联合协同计算模式发展，云计算技术的应用显得更加重要。鉴于此，对云计算应用中的核心技术进行总结，论述了新型调度自动化系统的架构设计。

关键词：云计算；电力调度；控制系统；技术研究 

引言

随着人民生活质量日渐提高，家用电器数量增加，用电量也逐渐增大，这个时候就展现出了电力企业的重要性，而电力企业的日常工作是十分繁琐的，所以需要不断地提升电力系统智能化的水准，这个时候就体现出了电力调度工作的重要性，电力调度是指为了能够让国家电网一直稳固的运行，避免停电对于各种工作产生不必要的影响，而实施的一种管理方式，而随着互联网技术的发展和不断的创新，产生的技术也是越来越完美，而云计算技术就是随着互联网技术不断发展而产生的产物，下面将会对云计算技术和电力调度系统进行介绍。

1云计算在电网调度自动化系统中的使用可行性

1.1为调度自动化系统提供技术支撑

云计算提供了基于互联网的全新的IT服务使用、增加及交付模式，一般利用物联网提供动态扩展而被虚拟化的资源都是互联网思维计算服务模式。目前能够提供设施级服务、软件级服务和平台级服务等。其还能够随时随地从可配置的资源共享池中获得自己需要的资源，比如服务器、存储器、应用程序等，资源池能够快速供应并且释放，减少管理资源和服务提供商及工作量。

1.2实时性

调度自动化系统对于实时性具有较高的要求，在数据收集和处理的量超过一百万点时，远程终端单元和数据收集及监控数据的处理性能就要在每秒10万事件以上。在调度自动化系统架构中都使用集中式或者分布式架构时，对于服务器性能、容量及稳定性都具有较强的依赖性。云计算为分布式集群架构、内存分布式及流计算等分布式计算技术提供超大规模数据处理能力，处理数据量超过上百亿。

1.3安全性

我国调度自动化系统要满足网络专用、安全分区、纵向认证及横向隔离的要求，电力监控系统大部分都是分散建设的，系统之间使用点到点方式进行连接，各级的调度机构、主站和厂站都具有一定的联系，横向及纵向安全防护界面较为复杂，不同系统安全防护水平也不相同，无法全面检测和消除全部隐患。云计算在互联网基础上发展，其具备较多的信息防护成果，比如漏洞检测、入侵防护及木马检测等，还具备实时监控及预警等功能。云计算数据中心能够在生产控制及管理信息中创建集群，利用电力物理隔离装备实现通信，从而有效满足电力监控系统的安全防护需求。

2云计算应用的核心技术分析

2.1虚拟化技术

首先是存储过程中的虚拟化，在此过程中，数据不再是单独存储，这也使得实体存储器之中的硬件制约能力明显下降。通过虚拟化技术的作用，人们还可以对相关检索技术进行应用，无论数据量多少，均能快速实现整合和应用。其次是主机虚拟化，该项虚拟化技术主要作用于主机硬件和相关操作系统之中，对其进行虚拟化处理，体现出随时应用特点，但该项技术也存在明显的不足，很多技术内容还处于完善状态。

2.2分布式设计

并行计算技术属于分布式设计之中的一种形式。在该种技术的作用下，人们能够对电力调度数据进行统一采集，通过实时监控和统一管理，让电力设备资源保持一个良好状态。但该项技术的使用对外界条件要求很高，在使用之前，工作人员需要做好相关计算任务的划分工作，同时将网络稳定性等特点展示出来。其次是分布式数据库应用，该项应用属于电力调度云计算中的一项重要内容。站在云计算应用的核心技术角度来说，电力调度云计算建设效果的好与坏，与分布式数据库息息相关。整体来看，在分布式数据库的帮助下，数据库的独立功能作用更加明显，可实现数据共享等操作。

3云计算在电力调度系统中的具体应用分析

3.1用户需求侧的云计算应用分析

将云计算模式应用到用户侧，就是实现电力调度和用户需求的结合。这种结合要求实现电力资源和用户需求的实时互动。基于云计算模式的电力调度系统可以有效缩短从用户提交需求到实现需求这个过程。

简而言之，在传统电力调度系统下，用户的需求反馈给电力调度系统，再反馈给用户，中间总会有一段时间，这段时间的长短取决于传统计算方式的速度，以及人工干预的程度。但是，在云计算模式下，一旦用户的需求反馈给电力调度系统，借助云端大数据和一整套的调度程序，电力调度系统会立即作出反应，将结果返回给用户，实现用户层面的无缝隙使用体验。

从电力用户需求角度来说，云计算就相当于一次IT服务，用户会明显感觉到这种模式下处理的智能性和快速性，它具有很强的扩展性，可以承担海量的数据。传统存储方式，用户数据都存储在实体存储器内，而在云计算系统中，这些数据都存储在云端，因此数据存储不受硬盘限制，用户使用这个服务是非常可靠的，并且其服务能力可以无限制扩展。

3.2服务提供者角度的云计算应用分析

对电力部门服务提供商来说，采用云计算模式构建调度系统，可以不必担心数据存储的限制，一旦云计算及技术架构完成，就能实现各种电力调度数据快速、准确地处理，这种处理基于预先设定的科学程序，因而具有很高的稳定性。由于可以无限制存储海量数据，因此面对用户各种需求，都有数据支撑，还可以根据数据提供多种方案供用户选择，拓展性很强。

3.3调度终端系统构建

终端系统构建以沙箱程序运行为主线，之后通过虚拟机之中的多份调度内容，以及不同终端进行数据发送。在该项操作的作用之下，终端系统之中的程序数量会降低，最多只有一份，但人们可以通过复制操作，产生几个新的内存副本，让更多用户的调度平台保持一致性。除此之外，在后续升级操作上，主要的工作内容集中在源程序文件的更改上，进而实现用户程序的同步升级。工作人员还可以利用人机交互界面，确保网络传输可以和具体的工作站产生一定关系，并借助于网络，实现信息向移动设备的传输，让调度工作变得更加便捷。在系统可靠性提升上，新型调度自动化系统通过冗余结构将传统架构之中的模块备用形式代替，确保系统安全稳定。如果相关工作状态可以保持正常，系统将会指示两个服务器运行同一个文件，数据的产生情况并不会出现差异，而且其中的一份数据也会输入到主体之中，另一份数据则进入物理设备之中，实现数据的备用操作。

3.4权限认证技术

云计算是否能够有效预防非工作人员访问电力企业信息系统及调度中心，其主要依赖处于私有云内部中的企业信息是否应用禁止访问技术，电力企业信息管理工作人员是否能够利用私有云实现权限等的设置，根据企业工作人员级别和企业的相关规定划分相应的数据及应用业务，并且划分工作人员的权限，以此有效预防非法人员非法访问系统，并且还能够有效实现合法用户通过个人权限操作企业信息，有效保证了企业及系统中信息的安全性。

结语

云计算技术正在如火如荼的发展中,其在我国的研究和应用仍处于初级阶段。文中为适应未来云计算环境下电力调度控制系统的开发应用,提出了充分利用云计算的弹性特征构建新型的调度控制系统架构。首先,文中分析云计算在电网调度自动化系统中的使用可行性以及关键技术,提出了符合云计算平台的调度控制系统的云架构。

参考文献

[1]赵俊华,文福拴,薛禹胜,等.云计算:构建未来电力系统的核心计算平台[J].电力系统自动化,2010,34(15):1-8.

[2]孙科.云计算模式在电力调度系统中的应用[J].低碳世界,2017,2017(16):57-58.