廣東電網(wǎng)有限責(zé)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(yùn)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(luò)設(shè)備運(yùn)行的效率，以便獲得最佳的社會(huì)利益。云計(jì)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(wù)。在云計(jì)算平臺(tái)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(chǔ)方式，將電網(wǎng)數(shù)據(jù)科學(xué)的存儲(chǔ)到平臺(tái)之中，這樣對(duì)于用戶來說，數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和分享是十分便捷和透明的。

1 云計(jì)算應(yīng)用原理及現(xiàn)狀

1.1 云計(jì)算基本原理

云計(jì)算作為一種分布式計(jì)算方式，它是通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序分成若干個(gè)子程序，并在多臺(tái)服務(wù)器之間分布計(jì)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(jì)算通過將數(shù)據(jù)資源進(jìn)行虛擬化處理、分配和轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算資源的高效率效用，并且避免了計(jì)算程序中的錯(cuò)誤和浪費(fèi)。云計(jì)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(chǔ)技術(shù)和分布式資源管理技術(shù)，筆者對(duì)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(jì)算方式的核心組件之一，是全面集成和高效利用各種計(jì)算和存儲(chǔ)資源的核心技術(shù)。虛擬化是某些對(duì)象的虛擬版本，是一種抽象的計(jì)算機(jī)資源表示方式。②海量分布式存儲(chǔ)技術(shù)。為了確保云計(jì)算方式的高效性、可靠性與經(jīng)濟(jì)性，云計(jì)算數(shù)據(jù)處理方式使用分布式存儲(chǔ)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(chǔ)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(jì)性。③分布式資源管理技術(shù)。這種技術(shù)是云計(jì)算的“中樞神經(jīng)”。通過這種技術(shù)，大量服務(wù)器可以一起工作，更加方便數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的部署和激活，并在多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間協(xié)同工作，從而可以使數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換達(dá)到協(xié)同性。有利于資源管理的發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)，并且通過自動(dòng)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(jì)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(dāng)?shù)难芯苛Χ仍谠朴?jì)算技術(shù)方面。例如，互聯(lián)網(wǎng)巨頭IBM和Google等公司都將云計(jì)算研究納入到提高自身產(chǎn)品競(jìng)爭力的方案當(dāng)中，因此，云計(jì)算也逐漸變成互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展的主要趨勢(shì)。目前在國內(nèi)的一些企業(yè)大多對(duì)云計(jì)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(jì)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(tái)，相繼產(chǎn)生出虛擬機(jī)、云儲(chǔ)存、應(yīng)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(wù)。以華為公司為例，這所公司憑借云計(jì)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(tái)和應(yīng)用云計(jì)劃數(shù)據(jù)的方案措施。再以中國電信運(yùn)營商為例，電信公司也早就開始嘗試運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)來搭建自己的服務(wù)平臺(tái)，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(yùn)用云計(jì)算所得出的經(jīng)驗(yàn)表明，云計(jì)算技術(shù)不再僅限于概念上的創(chuàng)新和發(fā)展，而是在實(shí)際運(yùn)用中已經(jīng)展現(xiàn)出來其改善信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

2 云計(jì)算在電網(wǎng)智能化中的應(yīng)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(dòng)化系統(tǒng)逐漸顯現(xiàn)出集成度低、智能化程度不足、標(biāo)準(zhǔn)差異大、電網(wǎng)與電廠協(xié)調(diào)能力差以及電力安全保護(hù)薄弱等問題。然而，云計(jì)算技術(shù)可以充分使電網(wǎng)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)整合起來，構(gòu)建業(yè)務(wù)協(xié)作和操作平臺(tái)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(jì)算技術(shù)也能利用多種虛擬化的方式，如服務(wù)虛擬化、技術(shù)虛擬化、數(shù)據(jù)虛擬化以及網(wǎng)絡(luò)虛擬化的形式，使多種類型的數(shù)據(jù)資源提升為服務(wù)客戶的方式?？蛻粢材芨鶕?jù)所提供服務(wù)類型的不同，有選擇的余地。另外，云計(jì)算技術(shù)使用不同的方式將基礎(chǔ)設(shè)施的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)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(chǔ)與管理

以上文所知，為了確保云計(jì)算方式的高效性、可靠性與經(jīng)濟(jì)性，云計(jì)算數(shù)據(jù)處理方式使用分布式存儲(chǔ)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(chǔ)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(jì)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(diǎn)，并且使用HBase數(shù)據(jù)庫能夠在一些平臺(tái)上搭建起規(guī)模較大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)群。這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)群大多是由一個(gè)主服務(wù)器和許多子服務(wù)器拼湊而成，對(duì)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(chǔ)起來，并且以數(shù)字代碼的方式進(jìn)行存放，或者以行關(guān)鍵字、列關(guān)鍵字以及時(shí)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(jìn)行存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換[2]。

2.3 電網(wǎng)數(shù)據(jù)并行計(jì)算

為了使電網(wǎng)的安全性能夠高效運(yùn)轉(zhuǎn)，必須對(duì)大批量數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，還要對(duì)海量的電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)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(jì)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(jì)算模式轉(zhuǎn)換為并行計(jì)算模式，實(shí)現(xiàn)高度并行計(jì)算，完成數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換及相關(guān)業(yè)務(wù)操作。MapReduce由兩個(gè)基本操作組成。map操作部分負(fù)責(zé)任務(wù)分解。將數(shù)據(jù)集任務(wù)分解為更小的任務(wù)，完成數(shù)據(jù)并行處理。reduce操作會(huì)收集并總結(jié)詳細(xì)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(yīng)用云計(jì)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(chǔ)和快速并行計(jì)算等問題。