基于云计算的电力调度控制系统关键技术研究何超

基于云计算的电力调度控制系统关键技术研究何超

何超黄光跃卢刚

国网六安供电公司安徽六安237000

摘要：弹性计算和存储是基于云计算平台提高目前电力调度控制系统数据处理能力及存储能力的核心。为此，文中通过改变现有系统中不相匹配的架构与设计模式，在系统内部建立起与云计算技术相适应的应用支撑框架与数据处理模式，以期能够充分发挥云平台弹性计算与存储的优势。针对系统对数据处理能力的扩展需求只能采取垂直扩展方式的弊端，文中基于云技术提出了水平扩展方式以及分布式计算模式，实现分布式并行SCADA处理，并开发相应的分布式实时数据库。同时，为克服传统事件服务采用的主备集中处理模式的性能瓶颈，采用事件队列具备水平扩展的能力的弹性事件队列，从而充分利用了云计算技术的弹性优势。在上述关键技术的基础上，文中基于分布式计算模式建立起相应的应用分析框架弹性应用框架，利用并行计算提高应用分析处理效率，并为海量数据分析处理提供保障。

关键词：电力调度；综合自动化控制技术；应用

引言

随着国家建设和国家经济的发展，电力公司需要不断的增加供电量，这对电力公司是一个巨大的挑战。电力公司更好的发展就需要加强对电力资源的控制，加强电力控制，保证电力资源的有效的利用。电力公司的发展就需要采取各种技术才能促进自身的发展，保证电力系统的有效的利用。目前电力系统的自动化技术是电力工作应用的主要的技术，采用这些技术才能促进电力公司更好的发展。为了更好的处理电力生产、供应、配送等方面之间的关系就需要不断的提升电网配电调度的能力，而且还需要加强各种技术的应用，这样才能促进管理工作的顺利进行，保证对电力调度系统的有效的运用。

1综合自动化控制技术相关概述

综合自动化控制技术是由众多相关专业技术融合而成的智能自动化工作系统。这一技术主要是以强大的计算机技术为基础，通过互联网实现信息的传输，主要为分布、分层系统结构。其子系统功能模块主要由单片机、计算机组成[1]。能够实现信息处理的高效性，因此在电力调度中的应用具有巨大优势。综合自动化控制技术主要有功能全面、传输快捷、分布分层系统结构以及智能自动化的特征。综合自动化技术系统的构建，主要是以通信技术、计算机技术为基础，将所应用项目各环节的设备信息进行综合管理，使其在运作过程中，能够全面的考虑到每一项目的每一环节，因此，具有功能全面的特征。变电站在运行过程中，会产生大量的信息，而综合自动化技术则能够运用先进计算机技术和互联网实现信息大量、快速的传输，有效突破了原有直流采样中信息传输的缺陷，具有信息传输快捷的特征。综合自动化技术系统功能模块、子系统等，主要由计算机和单片机构成，而这些设备的运用，使其在数据采集、系统保护等方面都展现出了不可比拟的优势，系统结构也呈现出分布、分层的特征（如图1）。另外，综合自动化控制技术具有智能自动化的特征，其系统在运行过程中，能够直接生成变电站电压报表，并自动进行负荷调整等工作，并减轻了运维工作人员的负担，使其能够充分掌握系统故障情况，及时找出故障，有效提升了故障找寻的效率。

2基于云计算的电力调度控制系统的总体架构及关键技术

电力系统云计算平台的组成包括网络服务器、用户访问终端、云计算控制中心、数据采集装置和被控的计算资源等。云计算的基本架构如图2所示。从图2中可以看出,对于电力系统用户而言,可以通过多种固定或移动终端获取服务,例如个人笔记本、台式电脑和智能手机等。正是采用了虚拟化技术和分布式计算模式,每个客户都感觉自己是唯一的服务对象,各个访问终端之间也不会发生冲突。而控制这一切有序执行的关键点就是云计算控制中心,它好比是整个云计算平台的大脑,负责合理分配其所掌控的计算资源。具体地,首先其将用户所需的服务化整为零,再将各个子模块的任务通过因特网传输到各个计算设备,待各子服务计算完成后经因特网汇总到控制中心,并将计算结果实时地提供给用户。由于用户可以借助各种移动终端访问云计算平台,从而使得云计算服务十分方便和高效。为充分利用云计算的弹性特征,必须在现有的调度控制系统基础上进行改造,从而适应云计算环境下的功能服务。通过改变现有系统中不相匹配的架构与设计模式,在系统内部建立起与云计算技术相适应的应用支撑框架与数据处理模式,以期能够充分发挥云平台弹性计算与存储的优势。为此,文中采用的城市电网调度控制系统的云架构示意图如图3所示。从图3中可以看出,城市电网调度控制系统的云架构采用层次化的结构模型,可以依次分为展示层、服务层、业务层、平台层和资源层。其中核心层是资源层,它包括云管理系统下的计算资源、存储资源和网络资源,其主要功能是负责各种资源的统一分配、调度和管理。资源层负责在物理硬件层面上通过虚拟化技术将计算、存储、网络资源纳入统一管理的范围之内,并提供动态的扩展能力。展示层包括WEB层、移动终端层和调度员界面层。服务层包括业务服务和数据服务2大类。业务层包括业务中心和数据中心2大模块,其中业务中心包括高级应用分析、弹性应用框架和分布式并行SCADA等功能模块；数据中心则包括数据统一建模、数据统一管理和数据分布存储等功能模块。平台层的主要功能是为分布式系统的构建提供相应的技术支撑和必要的协调、通信及存储功能。其中核心的技术是弹性事件队列、分布式实时库和分布式存储等。文中重点对平台层所需要的关键技术进行分析和介绍。

结语

云计算技术正在如火如荼的发展中,其在我国的研究和应用仍处于初级阶段。文中为适应未来云计算环境下电力调度控制系统的开发应用,提出了充分利用云计算的弹性特征构建新型的调度控制系统架构。首先,文中分析云计算技术在解决目前电力调度控制系统面临的存储和分析能力不足问题的优势,并结合现有调度控制系统的特点,提出了符合云计算平台的调度控制系统的云架构。在此基础上,分析了实现电力调度控制系统的云架构所需要的重点突破的关键技术。

参考文献

[1]林静怀.基于云计算的电网调度控制培训仿真系统设计[J].电力系统自动化,2017,41(14):164-170.

[2]夏兰廷，黄桂桥，张三平.金属材料的海洋腐蚀与防护.冶金工业出版社，2003.