云计算技术在智慧电力网中的应用研究

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　　摘要：本文探讨了云计算技术，分析了智慧电力云计算网，研究了智慧电力云计算网的展望。
　　关键词：云计算技术;智慧电力网;应用
　　中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）03-0082-02
　　0 引言
　　在发电、电力传送、使用以及配置等过程中，智慧电力网需要科学精准地管理这些海量交互式电力数据，通过智能电表等终端，智慧电力网可以实时高效、全双工的采集用户与用户之间、用户与电网之间的电力数据，以达到高效的垃圾减排、节约能源消耗等目的，从而进一步发挥智慧电力网的价值。在智慧电力网中，鉴于用户、电力部门的需求愈来愈高，所以传统的数据处理方式很难满足。而对于云计算系统，其不仅易于扩展管理，而且具备分布式计算和分布式存储的特质，因此在智慧电力网中是非常适用的。
　　1 云计算技术的概述
　　云计算技术的基本原理，是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而不是在本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行，与互联网有着很大的共同点。有助于企业高效的进行资源配置，实现“物尽其用”，通过访问计算机和存储系统，然后结合实际需求，有效整合分布式计算机中的数据资源和海量处理器资源，从而实现协同工作。云计算能够统一整合大量的系统资源，其相当于一种共享基础架构，可以提供多元化的服务。因此，企业可以结合自身需求，将资源调整到需要的应用上，然后对资源进行存储和处理。一般来说，云计算平台中的服务器主要有两种属性，不仅可以是虚拟性的，也可以是物理性的。在高级的计算云中，还会包含网络设备、防火墙等其他计算资源[1]。
　　在电力系统的原有广域网的基础上，将智慧电力网建设成基于云计算技术的电力系统，使得电力网系统的数据在存储、处理和交互等方面有着明显的提高，对当前电力系统中的数据资源进行有效整合和处理。对于上述所言，以下简称为智慧电力云计算网。
　　2 智慧电力云计算网
　　2.1 智慧电力云计算网的服务对象
　　一般来说，智慧电力云计算网的服务对象主要包含电力职能部门、电能用户以及第三方服务提供商这三类[2]。
　　（1）电力职能部门。作为智慧电力云计算网的核心，电力职能部门任重而道远，需要对多种数据进行处理，其中包括：用户智能设备数据;电力网传感器所输送的数据资源;通过数据挖掘技术采集的隐藏数据等。这些数据主要分为公开数据和保密数据两种，其安全性有区别。之所以，在智慧电力云计算网数据平台中，对于这些海量数据需要严格进行分类，然后进行相应的存储管理;一旦保密数据被窃取，三大用户的隐私消息将会面临被泄露的极大风险，给黑客有机可趁，对系统攻击造成云网系统的崩溃。（2）电能用户。电能用户一般主要划分为三种：工业用电、家庭用电以及商业用电。通过对电能用户设置参数进行采集，对电力智能部门需求进行有效分析，然后利用智能优化算法，智慧电力云计算网可以实现对电能的最优使用。同时其所提供的输电信息，都能够为电力智能部门和电能用户所使用，更好地规划电能分配使用解决方案。（3）第三方服务提供商。第三方服务提供商，可以为智慧电力云计算网差异化的应用服务，然而该服务脱离于电力职能系统之外，因此服务安全的可靠性和电能用户的数据隐私都难以保障，存在一定的风险。
　　2.2 智慧电力云计算网的结构层次模型设计
　　在对电网数据的采集过程中，需要对数据进行大批次的解析、验算、模拟和智能处理，面对当前海量数据的存储、实时处理的需求，传统电力网信息处理的能力难以满足。云计算的数据处理技术，可以为多元化的数据处理提供高效的数据并行管理、并行编程、分布式处理和容灾备份技术。为了实现对云计算存储数据池的有效管理，智慧电力云计算网可以采取动态分配、重组、布局、虚拟计算和实时监控的方式，向用户和电网系统提供高效的数据处理、存储以及计算的云服务。简单来说，智慧电力云计算网主要包括：物理存储层、基础管理层、应用接口层和高级访问层这四层架构。
　　总的来说，电云网通过对所有软件以及网络资源进行云资源数据协同整合、集群数据处理和分布式数据处理，为各省、市和县等各级电力网、电力网终端提供基于云计算的数据计算处理和存储业务，从而建设一套电力内网私有云服务。在处理数据资源方面，电网私有云为了达到实际需求，在建设主体云和子业务云的时候，必须要严格按照省、市和县的管理层次权限，从而有利于电云网内部的数据资源分配效率的提高，同时有利于明确权责等。
　　2.3 智慧电力云计算网的混合云模型设计
　　现如今，用户对电力网提供的服務需求逐步多元化，然而，电力系统私有云确无法满足需求，其能提供的服务非常有限，特别是在挖掘、存储和分析处理大量电网数据等方面，很难去找到有效的方法。为此，将混合云技术运用于电力网中，私有云模块主要负责存储和管理一些安全性要求较高的数据资源;而公有云模块则相反，主要负责处理安全性要求低的数据资源，同时为了提高公有云的安全系数，其必须要结合实际权责来设置访问权限。
　　通常情况下，公有云充当着备份资源的角色，当电力网私有云发生故障，并无法及时处理数据时，此时公有云则可以协助私有云，帮助其解决问题，从而确保智慧电力网的稳定运行。通过输入应用程序接口，租户可以将各类数据信息传送到智慧电力云计算网中，从而实现存储、分析和管理的目的，同时还可以发送服务请求。对数据检索的来源、存储模式等特性进行分析，智慧电力网混合云相应设置了负载均衡算法，从而达到网络负载的最小化。通过分析智慧电力云计算网的用户对象不难得知，在解析、挖掘、验算、模拟和智能处理电力网系统大量数据等方面，云计算技术可以提供可靠高效的解决方案。
　　3 关于智慧电力云计算网的展望
　　在智慧电力云计算网进行建立的过程中，不能盲目地效仿普通云计算，必须要从实际出发，与电力系统的基本特点相结合，在电力系统中所建立的电力智能云必须要与现有信息网络架构相适应的。当前来看，根据中国电力系统的特点，比如其内网的完整性以及其数据的敏感性，因此其可以通过现有系统内网的物理网络设备来建立电力系统私有云，这是可行的。在电力系统中应用云计算模式，可以实现对云计算方式的完全控制，通过对系统功能的利用，比如集群应用、分布式计算等，电力系统智能云能够集合电力系统内网络中的计算应用软件以及网络，以进行协同工作，从而实现对各级电网和计算机终端的数据服务。
　　电力系统不仅结构庞大，而且分布广，其总中心自然而然地要承担很大压力，因此计算机终端的计算要求或者任何一个小节点都提交到中心是不现实的，同时也不利于权限的判定。然而，电力系统可以采取分级管理的方式，以级别为标准，相应地建立主云和子云，以进行权限的合理限定以及资源的科学分配，从而提高权限管理和资源调配的效率，智能云的资源和权限趋于合理化。
　　4 结语
　　总而言之，应用云计算技术，对整个智慧电力网信息计算、储存和交互而言影响非常重大。在保持现有系统内网和设备不变的情况下，通过云计算技术的应用，可以最大化的挖掘系统现有计算和储存资源能力，使得智慧电力网系统的整体性能更加优化。此外，云计算技术很大程度地降低了智慧电力网扩建的投资，从而促进我国智慧电力网的建设与发展。
　　参考文献
　　[1] 孙瑞丰.论云计算及其体系结构[J].企业家天地（中旬刊），2012（10）：97-98.
　　[2] 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.
　　Application of Cloud Computing Technology in Intelligent Power Network
　　LIU Hui-ling
　　（Heyuan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co.， Ltd. ， Heyuan Guangdong 517000）
　　Abstract：In this paper cloud computing technology is discussed， intelligent power cloud computing network is analyzed， and the prospect of intelligent power cloud computing network is studied.
　　Key words：cloud computing technology; smart power grid; application
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