電力系統信息化中云計算技術的應用與研究

(國網四平供電公司,吉林長春 130000)

0 引言

如今,伴隨著我國社會經濟的水平提升,我國科學技術也實現了跨越式發展,社會各行各業逐漸重視現代科學技術的應用。云計算作為時代發展的重要技術之一,也開始已逐漸滲透到社會各個領域中,并且應用越來越廣泛[1]。在這種大形勢下,電力系統信息化建設也需要充分應用云計算技術。在應用過程中,要充分掌握云計算的概念、技術特點,以科學地處理電力信息系統數據庫中的數據并減少電力系統信息工程中的工作量以及資金投入,同時有效提高電力信息系統建設效率。而對于電力信息化建設中面臨的問題,應及時分析與處理,要科學應用云計算技術,合理分配電力資源以及調整電力系統的負荷值,更好地發揮云計算技術的作用,提升國家電網的運行質量和管理水平[2]。基于此,本文首先介紹了云計算概念和技術特點,并且重點探究了電力系統信息化中云計算技術的應用策略。

1 云計算技術概述

云計算是基于Internet的云平臺對外提供服務的統稱。“云”可以看作一個計算組,包括超級計算機和普通計算機,該計算組可以提供計算服務。云計算能夠在數百臺計算機上實現計算,并且計算由統一的管理中心控制[3]。“云”可以存儲各種IT資源(例如服務器、網絡、應用程序、存儲等),并提供對外的統一入口。用戶無需關心存儲模式和路徑之類的特定細節。作為硬件環境的“資源池”,“云”通常為業務應用程序提供軟件和硬件的資源環境。它是混合資源(諸如服務器和網絡設備之類的物理資源以及虛擬機、容器之類的虛擬資源)的標準化打包,并按需執行靈活的調度實現為業務應用提供“多合一”系統操作環境應用程序。從某些角度了解到,可以在云計算技術中提供的服務大體包括信息技術基礎架構和Internet技術服務。

2 云計算技術特點

2.1 分布式技術

通過把云計算技術轉變為電力系統,能夠有效地提高與系統有關的整體信息交互能力,計算能力,并且增加存儲空間。分布式技術的應用能夠較好地連接到Internet,并將多臺計算機上的數據集成到功能強大的整體系統中,從而使計算機可以在計算過程中有效應用不同的計算資源。分布式技術不僅能夠集成各種規模的計算資源,而且還能夠有效地集成不同環境和組織的計算資源,并將其組合為功能強大的計算和存儲平臺系統。

2.2 虛擬化技術

虛擬化是云計算技術的基礎。簡而言之,虛擬化就是在一臺物理服務器上,運行多臺“虛擬服務器”。從表面上來說,這些虛擬服務器均屬獨立的服務器,但事實上,它們共享物理服務器的CPU、硬件、內存、網卡等資源。虛擬化使用軟件來模擬硬件并創建虛擬計算機系統。基于此,企業便能夠在單臺服務器上運行若干個虛擬系統,即可以運行多個操作系統和應用,而這能夠實現規模經濟以及提高效益[4]。在云計算上使用虛擬化技術可以靈活調配資源,避免硬件因為計劃性的停機維護而不能提供服務;能夠快速大量部署、降低維護工作。虛擬化技術獨立運轉優勢可以較好地提高計算機工作質量,對于電力系統實現信息資源共享,信息數據快速傳遞等發展目標具有極大促進作用。

3 電力系統信息化建設現狀

國家在經濟發展過程中特別重視電力行業的發展以及建設,但由于不同地區的經濟條件以及電力需求的差異,應用云計算技術的效果也大不相同。當前,我國電力企業云還處于使用云計算進行信息化建設的初步階段,仍然有很多問題需要進一步優化。具體問題包括下述幾個方面:

3.1 規劃不夠系統化

當前,我國已經迎來了互聯網、計算機信息技術、大數據、云計算發展的時代。為了跟上時代的發展步伐,電力公司也在不斷探究改革之路,積極加強電力系統信息建設。在我國總體電力系統建設中,已經構建了很多信息系統,對電力業務的發展有很大的積極作用。然而,由于我國的電力信息化建設還處于起步階段,因此存在建設規劃不夠系統化等問題。大致表現為下述幾個方面:各種信息系統之間聯系不夠緊密,無法與多種信息資源共享信息以及電力公司與業務部門之間的溝通不暢,這些均會影響電力系統信息化的高質量建設。

3.2 建設標準不夠一致

我國電力系統信息化建設所涉及到內容較多,冗雜繁瑣。在具體實施過程中,由于還處于建設初期,所以還沒有一致的電力系統信息建設標準。若電力公司長時間這種情況下進行信息化建設,則會發生信息編碼混亂以及內部信息孤島等方面的問題[5],這些均會對信息資源共享造成不利影響,而且會影響信息及時準確的傳輸,最終會對電力公司運行效率造成不良影響。

4 電力系統信息化中云計算技術的具體應用

從某方面來看,使用云計算技術可以更加合理地改善軟硬件資源,實現資源共享。云計算技術在電力系統信息化建設的應用大致包含下述兩個方面。

4.1 云計算技術在電力系統資源調度中的應用

云計算技術實施資源調度和管理時,能夠實現對現階段電力系統中各種資源以及信息數據的監督管理。另外,依托云計算技術還能夠有效控制電力系統中的資源,為訪問方法設置統一的標準。現如今,云計算技術一般使用虛擬化技術來管理電力系統以及數據庫。應用電力系統基礎設施,它可以持續為外界給予服務。此外,通過云計算技術可以更為合理有效地分配電力系統資源,大幅提升電力系統運行效率[6]。

4.2 云計算技術在電力系統荷載變化時的應用

若電力系統的負載出現變化的時候,群集的動態擴展和收縮性能夠盡可能地增強電力系統運行時的安全性。從某些方面思量,它能夠用于在具體運行期間改善電力系統的實際環境。通過相應的控制功能,可以對電力公司的災備數據庫進行靈活配置,進而增強系統運行性能。

5 電力系統信息化中云計算技術的應用對策

5.1 構建科學有效的云平臺

按照電力系統的特點,需要逐步分批完成云建設,在不對以往結構進行改變的情況下擴展和建設當前的信息設備,然后逐漸完成云平臺建設工作。通常而言,結合云計算工作的難度,我們可以將其分為三個階段:集成優化階段、虛擬化階段以及自動化階段。為了構建云平臺,第一,需要有效整合計算資源和存儲資源,且選合理策略。與此同時,需要評估云平臺建設成本、能耗和計算性能,然后再進行分析比較,最后獲取最理想的解決方案。在大多數二級公司中,選擇小型計算機或大型機的成本特別高。然而,可在多個機柜中使用PC服務器來構成集群,這能夠較好地滿足云計算對硬件性能的高標準要求。但在這里需要注意的這種方法通常需使用若干個機柜,并且各個機柜的能耗相對較低,同時管理十分困難。所以,使用刀片服務器是特別好的解決方案。刀片服務器不僅成本小,而且可用密度高。服務器更適合在高密度計算機環境中使用。主要結構采用大型機箱,而“刀片”可作為系統主板,等效于獨立服務器。全部刀片服務器都能夠使用本地硬盤來對操作系統進行開啟,同時運行自己的系統,從而能夠達到服務差異化的目的,并且為這些用戶給予精細化服務,防止有關問題的發生。

5.2 建立云計算基礎架構

在電力系統信息化建設過程中,為了更好地將云計算技術應用于電力公司生產管理過程中,應建立云計算基礎架構,涉及到總部辦公室場景、二級公司辦公場景以及三級公司辦公場景,移動辦公室場景。最為傳統的辦公系統都是當地的系統,利用本地系統服務器,各部門的領導可以查看工號。總部工作人員可以遠程登錄到系統視圖辦公室的數據。但是此類管理措施也有一些弊端:一是維護工作難度大,需要很多工作人員來實現,同時各位工作人員均有很多的工作任務,若工作人員相互配合不到位,同時有許多管理人員,那么便會使得維護工作難度加大。所以,若要有效完成系統維護工作,就要開展分區管理,同時明確每名工作人員的責任,從而使其完成對應的維護工作。二是機房服務器的建設與標準不符,利用率不高。三是單機系統工作有弊端,經常會出現內容丟失現象[8]。為了有效處理上述問題,應采取桌面虛擬化系統對操作系統和各部門中的應用加以整合,之后重新分配資源,構成不同的應用模板,同時將其傳遞給客戶端,憑借交換過程來實現業務數據互換,促使計算資源能夠得到有效的利用。

5.3 擴展云計算技術

目前,云計算技術已在社會各個領域應用廣泛。在經濟較為發達的區域,電力系統信息化建設已使用了云計算技術。云計算技術在電力系統信息化中的應用具備十分廣闊的發展前景。如果發電企業服務器所在的區域是該地區公司企業云的關鍵區域,則大多數計算需要在此完成并由安全設備保護。客戶端為各個地區隸屬的發電企業,它們可憑借網絡把數據向服務器進行傳輸。云計算平臺上設置了專門進行數據處理的軟件,該軟件將在數據處理完成后向外界公開。對系統管理人員來說,則可借助于網絡來得到生產數據,而業務人員也可以實現這種處理,并且他們可以每周通過網絡取得業務數據。再這樣的形勢下,電力系統中全部工作都可以在云平臺上圓滿完成。伴隨著電力領域的不斷增加,應注重云平臺和集群計算的應用,可以在各種專業應用系統中實現創新。摒棄過時的思想,并將系統傳輸至云平臺,以便所有部門均可以使用它來實現相互組合。隨著電力系統對智能化提出的要求越來越高,有必要在電力企業改革過程中建立智能化的電力系統[9]。云計算技術在電力系統信息化中的廣泛應用促使電力公司可以構建全面的智能云系統,從而推動電力系統朝著智能化、信息化方向不斷發展,并為用戶給予更為便捷的電力服務。

6 結語

總之,在我國科學技術迅猛發展的背景下,云計算技術在社會各個領域得到了越來越廣泛的應用。在電力系統信息化中運用云計算技術不僅能夠降低系統建設成本,而且可以更有效控制電力系統,提升電力工作效率。所以,電力企業應充分重視云計算技術在電力領域的應用,不斷完善各項技術,為我國電網的智能化建設提供強有力的技術支撐。