電力系統(tǒng)中云計算智能電表的應(yīng)用研究

劉靜湖南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系

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電力系統(tǒng)中云計算智能電表的應(yīng)用研究

劉靜
湖南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系

摘要：本文提出了基于云計算終端的智能電表，首先在云計算的存儲和計算能力基礎(chǔ)上設(shè)計云計算智能電表原型，其次，利用云計算智能電表原型搭建電力系統(tǒng)信息框架，最后，分析云計算智能電表運用到電力系統(tǒng)帶來的安全性問題，希望具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：云計算 智能電網(wǎng) 智能電表

我國能源資源和需求逆向分布，能源資源相對匱乏，結(jié)構(gòu)不合理，能源供給能力和電力安全水平有待提高，建設(shè)智能電網(wǎng)，不僅能夠提高電網(wǎng)的能源資源優(yōu)化配置，還能提高其運行效率，能極大的促進我國清潔能源資源發(fā)展和能源保障問題。隨著我國電力系統(tǒng)的互聯(lián)發(fā)展，電力系統(tǒng)逐漸演變成一種積聚大量數(shù)據(jù)和信息計算的系統(tǒng)。

1　智能電網(wǎng)

我國正處于經(jīng)濟社會快速發(fā)展的時期，國家電網(wǎng)提出的堅強智能電網(wǎng)概念，要以特高壓電網(wǎng)作為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎(chǔ)，把通信信息平臺作為支撐，其主要具有信息化、自動化和互動化的特征。其包含著發(fā)電、變電、輸電、用電及調(diào)度等幾個環(huán)節(jié)。智能電網(wǎng)把先進的通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)和能源電力技術(shù)進行結(jié)合，保證電網(wǎng)的自動化、可靠化和低成本化節(jié)能化和高效能化。

2　云計算

2.1云計算的基本概念

云計算能通過網(wǎng)絡(luò)對用戶所需要的資源進行獲取，這種資源也就是“云”，“云”具有無限拓展的特點，隨時能夠提取。第一次革命中三層模型出現(xiàn)，但是在虛擬化中的新層也就是應(yīng)用程序、服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施等，其對新的應(yīng)用程序開發(fā)模式進行了定義，其主要服務(wù)模式主要是基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、軟件即服務(wù)、平臺即服務(wù)。

其技術(shù)主要是網(wǎng)絡(luò)計算、分布式計算、并行式計算、效用計算、網(wǎng)絡(luò)存儲。虛擬化，計算和存儲具有分布式，集成規(guī)模大，不僅虛擬可靠便于管理，價格好低廉。

2.2云計算在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

云計算和智能電網(wǎng)具有下一代的主要概念，智能電網(wǎng)把信息革命的標(biāo)準和技術(shù)手段大規(guī)模推進，電網(wǎng)體系能夠改革和升級，消費者和電網(wǎng)管理者之間的互動能得以建立。電網(wǎng)調(diào)度人員要在一段時間內(nèi)對兩個電網(wǎng)同時進行監(jiān)控，因為電網(wǎng)互聯(lián)的關(guān)系，數(shù)據(jù)中心的全網(wǎng)分析和潮流計算會極為不便，這就導(dǎo)致智能電網(wǎng)水平提高到一個高度，對原有設(shè)備的接入和控制進行解決非常重要。調(diào)度網(wǎng)在電力系統(tǒng)中需要極高的實時性，在對電網(wǎng)信息進行交互計算的情景下要把問題的模型進行簡化，從而造成計算誤差，計算量所產(chǎn)生的控制策略只會對預(yù)先設(shè)定的情況生效，難以處理突發(fā)事件。但是應(yīng)用云計算能夠?qū)ζ溥M行充分解決。

3　云計算智能電表

云計算用大量的廉價服務(wù)器的計算和存儲能力，對資源進行整合，把計算和存儲任務(wù)存放在功能較為強大的設(shè)備中，未來云計算終端的用戶所擁有的數(shù)據(jù)計算和存儲設(shè)備都具有一定的數(shù)量，能為云計算云端提供計算和存儲能力。目前對電表具有雙向多種費用計量功能、用戶端控制功能、多種數(shù)據(jù)傳輸模式，具有智能化，能防止竊電行為。用戶購電也可以應(yīng)用微機管理，能有效解決上門抄表和收費難的問題。在智能電表方面進行了改進，其相當(dāng)于小型的服務(wù)器，包括CPU、內(nèi)存等設(shè)備，這種智能電表成為一個龐大的計算和存儲網(wǎng)絡(luò)成為用戶云。其可行性方面，目前智能電表本身具有很強的微控制器，自動化和智能化較高，零件也越來越便宜，當(dāng)用戶安裝云計算智能電表后，可以為整個云端提供計算和存儲服務(wù)，通過雙向收費系統(tǒng)計算出電能支出和提供服務(wù)所獲得的收益，不僅提供了服務(wù)，還帶來了收益。

4　云計算智能電表電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及安全問題

和傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)比較，不僅電網(wǎng)能量流向用戶，用戶具備電源向電網(wǎng)中輸入能量，電廠、電網(wǎng)和用戶與調(diào)度中心信息交互。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分為三層，分別是云端、中間層和用戶層。云端對智能分析系統(tǒng)和海量存儲設(shè)備進行集成，實現(xiàn)智能決策、數(shù)據(jù)挖掘和知識工程及數(shù)據(jù)存儲等功能。中間層將處理作業(yè)提交給云端，工作節(jié)點負責(zé)任務(wù)的執(zhí)行。用戶稱對云計算智能電表和各種數(shù)據(jù)采集設(shè)備進行集成，把電網(wǎng)終端采集的數(shù)據(jù)傳遞給中間層，執(zhí)行中間層的任務(wù)。云端可以和用戶層進行信息交互，并能和外部云交互，例如區(qū)域氣象數(shù)據(jù)庫。智能電網(wǎng)不僅能把能量送到電網(wǎng)還能接入大規(guī)模的分布式電源和微網(wǎng)，能量雙向流動，通過智能分析系統(tǒng)對中間層決策分析，找到最佳方案。但是目前我國云計算中云端存儲的海量數(shù)據(jù)量以及計算量不但無法控制，對于用戶的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)相關(guān)人和設(shè)備構(gòu)成安全隱私威脅。

參考文獻

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