關(guān)于云計算技術(shù)在電網(wǎng)智能化中的應用展望

廣東電網(wǎng)有限責任公司廣州供電局 廣東 廣州 510620

電網(wǎng)智能化必須建立在合成、統(tǒng)一、高效的設(shè)施基礎(chǔ)之上，并且運用合理的管理方式、數(shù)據(jù)收集和整理技術(shù)以及智能篩選和決策技術(shù)，提高水庫和網(wǎng)絡設(shè)備運行的效率，以便獲得最佳的社會利益。云計算作為共享體系的一種新技術(shù)，它能夠?qū)⒕薮蟮南到y(tǒng)池與IT技術(shù)聯(lián)合起來，為用戶服務。在云計算平臺的數(shù)據(jù)管理中心，能夠用非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存儲方式，將電網(wǎng)數(shù)據(jù)科學的存儲到平臺之中，這樣對于用戶來說，數(shù)據(jù)的儲存和分享是十分便捷和透明的。

1 云計算應用原理及現(xiàn)狀

1.1 云計算基本原理

云計算作為一種分布式計算方式，它是通過網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序分成若干個子程序，并在多臺服務器之間分布計算結(jié)果，之后將數(shù)據(jù)所得結(jié)果回饋用戶。從本質(zhì)上講，云計算通過將數(shù)據(jù)資源進行虛擬化處理、分配和轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)了計算資源的高效率效用，并且避免了計算程序中的錯誤和浪費。云計算按其技術(shù)劃分，有以下三種技術(shù)：虛擬化技術(shù)、海量分布式存儲技術(shù)和分布式資源管理技術(shù)，筆者對這三種技術(shù)做一簡要分析。①虛擬化技術(shù)。虛擬化技術(shù)是云計算方式的核心組件之一，是全面集成和高效利用各種計算和存儲資源的核心技術(shù)。虛擬化是某些對象的虛擬版本，是一種抽象的計算機資源表示方式。②海量分布式存儲技術(shù)。為了確保云計算方式的高效性、可靠性與經(jīng)濟性，云計算數(shù)據(jù)處理方式使用分布式存儲技術(shù)將數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中，并且使用冗余存儲技術(shù)確保數(shù)據(jù)的正確性，從而提升數(shù)據(jù)的經(jīng)濟性。③分布式資源管理技術(shù)。這種技術(shù)是云計算的“中樞神經(jīng)”。通過這種技術(shù)，大量服務器可以一起工作，更加方便數(shù)據(jù)業(yè)務的部署和激活，并在多個節(jié)點之間協(xié)同工作，從而可以使數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換達到協(xié)同性。有利于資源管理的發(fā)現(xiàn)和恢復，并且通過自動化、智能化的方式確保大規(guī)模系統(tǒng)的可操作性和可管理性[1]。

1.2 云計算發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，世界上越來越多的高等院校和研究所及公司都投入相當?shù)难芯苛Χ仍谠朴嬎慵夹g(shù)方面。例如，互聯(lián)網(wǎng)巨頭IBM和Google等公司都將云計算研究納入到提高自身產(chǎn)品競爭力的方案當中，因此，云計算也逐漸變成互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展的主要趨勢。目前在國內(nèi)的一些企業(yè)大多對云計算技術(shù)中的SaaS層比較關(guān)注，以阿里巴巴為例，這所企業(yè)在云計算技術(shù)中投入了大量的資金和技術(shù)，為其用戶提供了許多便利的條件。它所建立的相關(guān)平臺，相繼產(chǎn)生出虛擬機、云儲存、應用執(zhí)行引擎、智能數(shù)據(jù)分析以及事件通知和地圖等服務。以華為公司為例，這所公司憑借云計算技術(shù)中的云數(shù)據(jù)中心，為不同的客戶解決了智能電子產(chǎn)品中的問題，也為公司提供了解決方案的平臺和應用云計劃數(shù)據(jù)的方案措施。再以中國電信運營商為例，電信公司也早就開始嘗試運用云計算技術(shù)來搭建自己的服務平臺，在眾多用戶中推廣數(shù)據(jù)分析模式和解決方案。這些國內(nèi)企業(yè)運用云計算所得出的經(jīng)驗表明，云計算技術(shù)不再僅限于概念上的創(chuàng)新和發(fā)展，而是在實際運用中已經(jīng)展現(xiàn)出來其改善信息技術(shù)的優(yōu)勢。

2 云計算在電網(wǎng)智能化中的應用

2.1 電網(wǎng)中異構(gòu)資源的合成與管理

目前的電網(wǎng)自動化系統(tǒng)逐漸顯現(xiàn)出集成度低、智能化程度不足、標準差異大、電網(wǎng)與電廠協(xié)調(diào)能力差以及電力安全保護薄弱等問題。然而，云計算技術(shù)可以充分使電網(wǎng)現(xiàn)有的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)整合起來，構(gòu)建業(yè)務協(xié)作和操作平臺的數(shù)據(jù)化信息技術(shù)，以豐富智能電網(wǎng)信息資源的共享和需求。除此之外，云計算技術(shù)也能利用多種虛擬化的方式，如服務虛擬化、技術(shù)虛擬化、數(shù)據(jù)虛擬化以及網(wǎng)絡虛擬化的形式，使多種類型的數(shù)據(jù)資源提升為服務客戶的方式。客戶也能根據(jù)所提供服務類型的不同，有選擇的余地。另外，云計算技術(shù)使用不同的方式將基礎(chǔ)設(shè)施的風險進行規(guī)避，其操作系統(tǒng)和操作軟件也在不同程度上大大優(yōu)化。

2.2 海量數(shù)據(jù)的存儲與管理

以上文所知，為了確保云計算方式的高效性、可靠性與經(jīng)濟性，云計算數(shù)據(jù)處理方式使用分布式存儲技術(shù)將數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中，并且使用冗余存儲技術(shù)確保數(shù)據(jù)的正確性，從而提升數(shù)據(jù)的經(jīng)濟性。而HBase是一種十分典型的面向列的分布式數(shù)據(jù)庫，這種數(shù)據(jù)庫具有高可靠性、高性能以及能夠伸縮的特點，并且使用HBase數(shù)據(jù)庫能夠在一些平臺上搭建起規(guī)模較大的數(shù)據(jù)存儲群。這種數(shù)據(jù)存儲群大多是由一個主服務器和許多子服務器拼湊而成，對于電網(wǎng)智能化所需要的數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)性和半結(jié)構(gòu)性的數(shù)據(jù)處理都在HBase數(shù)據(jù)庫中存儲起來，并且以數(shù)字代碼的方式進行存放，或者以行關(guān)鍵字、列關(guān)鍵字以及時間線軸作為索引值。一些技術(shù)開發(fā)者就利用分布式數(shù)據(jù)庫HBase將電網(wǎng)智能化數(shù)據(jù)進行存儲和轉(zhuǎn)換[2]。

2.3 電網(wǎng)數(shù)據(jù)并行計算

為了使電網(wǎng)的安全性能夠高效運轉(zhuǎn)，必須對大批量數(shù)據(jù)進行管理，還要對海量的電網(wǎng)數(shù)據(jù)進行計算和分析，為電網(wǎng)智能化提供可靠的數(shù)據(jù)決策支持。

MapReduce是一種并行計算大數(shù)據(jù)集(大于1TB)的編程模型。MapReduce編程模型將傳統(tǒng)的垂直計算模式轉(zhuǎn)換為并行計算模式，實現(xiàn)高度并行計算，完成數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換及相關(guān)業(yè)務操作。MapReduce由兩個基本操作組成。map操作部分負責任務分解。將數(shù)據(jù)集任務分解為更小的任務，完成數(shù)據(jù)并行處理。reduce操作會收集并總結(jié)詳細的結(jié)果，然后給出最終的輸出結(jié)果，可以提高數(shù)據(jù)處理的速度。綜上所述，在智能網(wǎng)格中應用云計算是可行的，能夠有效解決異構(gòu)資源集成、海量數(shù)據(jù)分布式存儲和快速并行計算等問題。