未来智库 > 云计算论文 > 【云计算模式在电力调度系统中的应用】
    关键词:云计算; Map-Reduce算法
     中图分类号:F470.6 文献标识码:A
    云计算基于互联网的关联服务的频繁增加、使用和交付模式,通过互联网来提供海量的动态易扩展且多为虚拟化的资源。作为智能电网的中心,调度系统的运行方式计算朝着多区域联合协同计算模式的方向发展。由于电力调度时需要对实时变更的海量数据作出反应且分析后进行快速响应来保证电力调度和电力供应的时间段的安全运行。云计算在电力调度系统中可以解决电力调度系统对电力监控和事故响应问题,实现电力的智能化调度。
    云计算模式构建电力调度信息平台
    基于云平台下的Map-Reduce算法具有扩展性佳,容错性优良,同时可大规模并行处理海量数据,常常将该项算法的云计算技术运用在电力调度系统中,构建信息平台,对于云计算在系统中的妥善应用具有重要意义,因此要想更好的将与计算应用与电力系统中就必须有一个良好有效的信息平台。而构建信息平台的过程中云计算也是主要元素之一。下图就是在与计算的基础上建立的电力调度的信息平台层次结构图:
    
    利用云计算,能够将系统中的计算资源以及业务数据等进行有效的整合,建立一个能够互相协作的信息平台满足电力调度对资源以及信息高度集成以及共享的需要。云计算运用多种虚拟化技术将系统软件、操作系统以及基础设施存在的差异屏蔽掉。把各种资源都抽象成了服务形式。
    二、云计算模式在电力调度系统中的应用
    根据电力调度系统的特点与现状,对云计算模式的应用进行设计,包括IT架构与调度多业务云设计。
    IT架构分为四个层次,包括基础设施层、资源管理层、调度云服务层以及调度应用层,除此之外也包括贯穿各层的安全及运维方面的服务。
    云计算在调度系统中的可行性的核心技术包括虚拟化技术和分布式技术。
    虚拟化技术包括存储虚拟化、主机虚拟化、桌面虚拟化、网络虚拟化。存储虚拟化有利于实现调度系统中各种异构数据的存储和管理分析,保证调度系统的高度可用性。主机虚拟化有利于调度计算资源合理分配与集成管理的实现,但目前逐级虚拟化的技术还不成熟,不能充分满足安全性以及对多类型CPU支持方面要求。桌面虚拟化可以用于规模化的软件开发以及办公自动化。分布式技术包括并行计算、并行编程框架、分布式数据库。并行计算通过研究与探索,使得它在电力调度系统中的应用已经成为可能。它主要用于数据采集与监控、公式计算,动态安全评估系统在线潮流数据分析以及国网和省三级调度的分析和计算。
    在相同的IT构架的基础上,根据不同业务的特点,对多重业务云架构设计了两级部署,分为一级调度和二级调度。一级调度一级分调度对下接口基于“调度云”的远程服务调用。二级调度对上端口和直调厂站与基于“调度云”的远程服务调用相接。一级调度与二级调度都包含搜索云、模型云、数据云、计划云、计算云。
    云计算对海量数据的并行处理框架图如下:
    
    其中,模型云结合了云计算的虚拟技术,形成并管理一个包含调度各业务的电网模型信息的一体化的云服务。数据云将实时数据库以及关系数据库和时序数据库等调度系统要用的各种类型的数据库进行整合,统一管理,从而形成的数据服务。搜索云指的是基于数据云、模型云、文档、下级搜索引擎等数据源,从而全面覆盖调度领域数据的息搜索服务。计算云指为小干扰计算、短路计算、暂态稳定计算、潮流计算等提供高效智能的电力系统协同计算服务。计划云指为调度计划提供状态通知、参数准备、数据准备、统一会商、统一计算和安全校核等服务。桌面云指的是基于桌面虚拟技术实现的云终端,通过网络与专业接口对调度系统内的各种“云”访问提供服务。调度云指的是各种云的集合,它的实质就是通过调度数据网络把分布在各个调度中心里的应用以及数据和IT资源整合构成的一个抽象虚拟以及可动态扩展的调度资源地,通过“需则用”的方式为调度管理、调度计划、方式计算以及模型管理等业务的应用以最快的熟读提供所要的计算和存储业务。
    三、云计算在调度中的可用性和实现方式
    在信息爆炸的时代,海量信息都需要被保存和处理,其中有的存在关系,有的是非关系数据,云计算的出现就成为了必然,它极大的提高了运算性能和可靠度。电力调度的数据繁杂且为连续不间断的搜集模式,以下是电力调度系统结构图:
    
    实现云计算的算法很多,但近40年内正在逐渐被广泛应用在各个领域。Map-Reduce算法是较为普及的一种,虽然该技术存在些许不足,但它具有高精度可模拟仿真,对于海量的非关系数据群进行精细管理等优点无疑让它必将走向主流,并且逐步吸取新技术加以完善。其架构简图如下:
    
    基于云平台下的Map-Reduce算法具有扩展性佳,容错性优良,可大规模并行处理海量数据,常常将该项算法的云计算技术运用在节能环保以及调度性能优化方面工程中。Map-Reduce云计算技术针对电力调度信息平台的特点与云计算在电力系统中应用的可行性,提出电力调度信息平台的技术架构借助Hadoop开源框架下云计算技术实现资源的虚拟化 。
    云计算技术可采用廉价的服务器集群,对服务器类型不加限制,从而可以充分利用各级调度部门闲置的服务器资源,大大降低建设成本,避免重复投资。
    四、结语
    云计算的发展已然成为IT界的巨大变革,而IT技术又是智能电网的关键环节。我们可以肯定的就是,未来10年之内的云计算必定会给智能电网的建设带去诸多影响。在此种状况下,就要求我们做好相关可行性的论证以及总体设计,根据不同的需要进行云计算模式的应用研究与设计,尤其是在实际应用当中,更加需要实行稳扎稳打的方式。Map-Reduce云计算的实现优化了我们的生活和生产,但是云计算依然还存在不断优化改善的必要,需要引进和借鉴高新尖技术,提高对海量数据的存储调用优化和处理能力。
    
    参考文献
    [1] 曹阳等.云计算模式在电力调度系统中的应用[J].中国电力,2012,45(6):14-17.
    [2] 冯登国等.云计算安全研究[J].软件学报,2011,22(1):71-83.
    [3] 覃雄派,王会举,杜小勇等.大数据分析RDBMS与MAPREDUCE的竞争与共存[J].软件学报,2012,23(1):32-45.
    
    作者简介:
    沈柳菁(1986-),男,汉族,助理工程师、经济调度主管,电气工程及其自动化专业毕业,从事调度运行管理工作。

转载请注明来源。原文地址:https://www.7428.cn/vipzj15744/
 与本篇相关的热门内容: