电力系统云计算初探

陈兆鹏

摘要：本文探讨了云计算，及云计算技术的特点，分析了云计算在电力系统构建中的关键技术，研究了云计算在电力系统中的具体应用，为电力系统的优化发展提供参考。

关键词：云计算;电力系统;应用

中图分类号：TP311.13 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）03-0218-02

0 引言

随着计算机信息技术的不断发展，网络在各行各业中的应用非常广泛。正是因为有了网络计算与存储等服务，人们的生活发生了翻天覆地的变化。在一定程度上，云计算技术是一种新兴资源使用模式，促进网络的发展，并逐渐成为网络技术中的核心技术，改变数据访问、应用模式，并可实现高效、安全的应用交付。在电力系统中融入云计算技术，使得电力系统的运行迎来了质的改变，保障电力企业高效工作，有利于电力行业实现新的突破。

1 云计算的概述

云计算是一种基于互联网的计算方式，通过云计算，可以有效实现硬件资源和信息共享，方便用户使用。基于当前使用软件包部署和发布的情况下，云计算以其维护成本低、部署方式简单、更有利于构建基于多租户模型的服务系统，引起了社会各界的高度关注。现阶段，云计算主要提供3种服务模式，即：基础设施即服务（Iaas）、平台即服务（Paas）和软件即服务（Saas）。在这3种模式下，计算工作由位于互联网中的计算资源（Iaas）来完成，用户只需实现与互联网的连接，借助诸如手机、浏览器等轻量级客户端，即可完成各种不同的计算任务，包括程序开发、软件使用、科学计算乃至应用的托管等。

2 云计算技术的特点

2.1 具有虚拟化共享性质

云计算实质上是一种虚拟化的存在，是看不见、摸不着的。考虑到其虚拟化的特点，因此云计算在进行各种操作的过程自然而然会带有虚拟化特性。对于计算机内的资源，在云计算模式下，所有的都是不加密的，用户可以无限使用其所有的资源，因此整个互联网上所有资源，都具有共享的性质。

2.2 提高工作效率

一般而言，云计算具有非常高的智能化和自动化水平。通过虚拟化云平台，可以集中用户，并且实现信息的维护，其不仅能够提高信息发布的速度，同时还能保障信息安全。此外，云计算可以提高设备的使用性能，有效延长设备的生命周期，这是传统的信息系统无法实现的，该技术在降低客户端升级频率的同时，还极大缩短了升级时间，很大程度上保证了信息系统的稳定运行，提高了整个信息系统信息发布和管理工作的效率。

2.3 提高规模效益

由于具有计算和整合资源的特质，在电力系统中应用云计算，可以最大程度上整合电力公司中大量重复现象的或者闲置不用的资源，在避免资源浪费的同时，还能极大地减轻了计算平台的压力，与此同时，电力公司在信息系统方面的人力物力投资可以得到有效控制，从而减少电力企业建设运行投资成本，提高规模效益。

3 云计算在电力系统构建中的关键技术

3.1 海量数据管理技术

在电力系统中，云计算平台主要为大量用户提供支持，因此系统内会产生海量数据，每个用户都有自己的数据。另外，在应用仿真电网空间和时间时，也会出现大量的附加数据。因此可以采用数据库优化技术，提升海量数据管理效率。采取控制策略，同时结合电力系统特点，将数据库中未使用的数据存储到磁盘文件中，以缩减数据库记录数，从而进一步提高数据库的访问性能。

3.2 动态任务调度技术

在电力系统中，其计算任务具备暂态、稳态等多样性，而且考虑到计算时间的不确定性，并且在计算过程依附性很明顯，从而导致在调度计算任务方面的难度加大。之所以，应结合本地文件和分布式文件，并且采取动态分配与任务预分配相结合的方式，达到电力系统运行效率提升的目的，这不仅降低了调度管理、数据传输的时间损耗，同时还极大地提高了资源利用率。

3.3 数据安全技术

在电力系统中运用云计算技术，由于数据需要进行分布式存储，因此会不可避免地面临系统内安全问题和数据安全问题。因此，对于数据管理、资源认证、权限管理、用户管理等技术的研究，这是极其必要的。通过运用数据加密技术，可以有效提高数据安全性和完整性，并加强云计算对数据的保密。比如：为了解决数据安全问题，可以使用来自华为的IaaS层资源管理软件。此外，数据安全技术的应用，不仅是提高系统中用户数据安全的重要保障，并且可以实现数据的有效调取和安全共享。

3.4 一体化数据管理技术

将一体化数据管理技术与模型运用到系统多级调度中是非常重要的。为了实现数据模型的统一，通常是采用一体化数据管理技术，其可以控制和降低不同模型转化而造成的数据错误与损失，采用统一的计算数据标准与电网模型标准。当前数据模型中，EICCIM国际标准是常采用的标准;在规范数据交换方面，主要使用国网E格式;在计算输入数据方面，一般是以PSASP和BPA兼容的模式为主。

4 云计算在电力系统中的具体应用

4.1 信息和网络系统深化应用

随着信息技术的升级创新，造成了企业终端与日俱增，应用系统分布也越来越复杂化。面对这种情况，只有为每个业务配备相应的软硬件设备和存储设备，系统才能够正常运行，然而这却不利于软件的后期维护，同时导致资源的浪费。针对以上问题，云计算技术的出现和应用，使得这些问题迎刃而解。在电力系统中运用云计算技术，通过智能云将电力系统内网中海量的计算进行拆分，从而瓦解成较小的计算块，并利用多台服务器进行处理，然后将处理后的结果及时反馈给客户。该种方式工作效率极高，使得智能云在短时间内可以处理庞大的信息[1]。

4.2 电力系统安全分析与协调控制

现阶段，在电力系统中，最经常使用的是采用时域仿真分析对暂态稳定问题进行分析。然而针对特殊问题，比如大电网由于数据量庞大，时域仿真计算量自然也会过大，所以此时最好采用离线分析。此外，为了提高仿真速度，可以在电力暂态仿真计算中利用云计算，以实现在线分析。

4.3 電力系统潮流计算平台

通过云计算的应用，可提高电力系统潮流计算速度，优化潮流计算方法。利用最优潮流并行算法，在对预想事故进行运算时，可通过分组的方式，将其分配到不同的处理器进行分析。并运用牛顿法的并行潮流解法进行分解、协调等，有效解决分类系统中出现的各种问题，利用多个处理器来计算求解，对需要处理的预想事故数目进行准确计算[2]。

4.4 调度与监控系统平台

电力市场进入深化改革阶段，同时随着分布式电源的出现，系统逐渐向分布式控制转变。利用云计算平台，实现分布式控制中心信息协作和共享。在将来的电力系统中，分布式电源将会逐步普及，系统运行控制、调度计算量将逐步增加，在电力系统中，利用云计算可实现信息采集与实时监控。

5 结语

综上所述，云计算的发展目前还处于初步阶段，其在电力系统中还有很大的应用空间。云计算可以促进电力系统的高效运转和安全稳定。而云计算平台的构建，不仅可以提升电力系统的信息储存、处理以及互联等带，与此同时实现对电力系统协调控制的优化，其重要性不言而喻。电力系统的整体性将会优化，尤其是在线分析与协调控制方面，推动电力系统的可持续发展。

参考文献

[1] 高玲.云计算技术在电力系统信息化中的应用[J].电子制作，2013（11）：115.

[2] 涂佳明.浅析云计算在电力系统中的应用[J].科技与创新，2017（17）：147，150-151.

Preliminary Study on Power System Cloud Computing

CHEN Zhao-peng

（Heyuan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co.， Ltd. ， Heyuan Guangdong 517000）

Abstract：This paper discusses the characteristics of cloud computing and cloud computing technology， analyses the key technologies of cloud computing in power system construction， studies the specific application of cloud computing in power system， and provides reference for the optimization and development of power system.

Key words：cloud computing; power system; application