云计算在电力行业的应用前瞻

2014-09-22 12:22:55 大云网　点击量：评论 (0)

云计算是一种基于大量网络资源的计算模式，是一种随时获取，按需使用的服务交付和使用模式。从技术架构来说，云计算是SOA架构的延伸、虚拟化技术的扩展、分布式计算技术的演进、信息资源的集中管理和智能调配机制

云计算是一种基于大量网络资源的计算模式，是一种“随时获取，按需使用”的服务交付和使用模式。从技术架构来说，云计算是SOA架构的延伸、虚拟化技术的扩展、分布式计算技术的演进、信息资源的集中管理和智能调配机制的体现。从商业模式角度来看，云计算的核心理念是以服务的形式提供计算资源，用户在需要时进行使用和购买，可以满足企业高扩展性、高可用性、组织业务快速变更和创新升级的需求。与传统IT建设模式相比，云计算具有以下突出优势：

　　经济性。成本大大降低，资本开支将转换为业务支出。用户不需要为了一次性或非经常性的计算任务购买昂贵的设备;

　　灵活性。用户可以从任何位置利用正在使用的设备，如个人电脑或者移动电话，通过互联网访问他们所需的信息获得他们所需的服务;

　　共享性。众多用户分享资源，并且避免单一用户承担较高的费用，或者有限的资源无法被充分利用;

　　可靠性。云计算系统由大量计算机组成机群向用户提供数据处理服务，利用多种硬件和软件冗余机制，适合于业务连续性和灾难恢复;

　　可扩展性。各种软硬件通过虚拟化放在云计算平台中统一管理，通过动态的部署和扩展来达到对以上应用进行扩展的目的;

　　云计算和电力之间的相似性极为突出。云计算是一个诸如电网一样的云网，用户能像用电、水一样使用IT服务，降低企业用户和公众用户使用IT服务的门槛(包括金钱、人力、效率等方面)。在云的世界里，我们只需要配备简单的接口装置，通过通信端口连接，即可以使用网上多种的数据服务。

　　根据云计算的特点，云计算在电力行业有四类应用具有较为突出的应用价值：第一类：支持动态组织和业务协同的应用，如根据业务发展增减新的业务部门，以及进行业务的动态调整。第二类：提供集中管理和集成共享的应用，如在财务、人力、内控等管控部门，进行业务数据的决策分析和集中管理。第三类：基于网络渠道和面向服务的应用，如供电企业基于互联网为电力用户提供个性化、网络化、随身化的服务。第四类：需要高计算和高存储能力的应用，如生产运营部门进行海量的生产数据存储，以及进行潮流计算、海量数据搜索等大数据量分析。

　　在电力行业，云计算是智能电网建设的重要支撑。随着智能电网技术的不断发展，未来电力系统中数据和信息将呈现爆炸性地增长，这无疑为系统的运行和高级分析带来巨大的挑战。电力系统现有的硬件设施和计算能力已难以适应未来电力系统在线分析和实时控制所要求的计算能力和存储要求。云计算具有分布式的计算和存储特性，易扩展和管理，特别适合解决智能电网技术带来的一系列新问题，因此，在智能电网技术领域引入云计算，在保证现有电力系统硬件基础设施基本不变的情况下，充分整合系统内部的计算能力、存储资源、数据资源，从而大幅提高电网的在线分析和实时控制能力，为智能电网建设提供有效的支持，云计算在电力行业的应用无疑具有极其重要的研究价值和意义。

　　电力云总体架构可以总结为“六大服务层次和三大保障体系”。六大服务层次表明，电力云不是单层的服务，而是一个多层服务的集合：通过虚拟化技术对电力基础设施资源进行池化，通过IaaS管理实现基础设施资源的统一管理，按照业务系统的需求，动态分配资源供业务系统使用，同时建立PaaS支撑管理平台，通过将IT支撑系统的共性需求进行抽象汇总，形成服务能力，最后以API的形式提供业务系统使用。

　　1)电力云物理设备层：该层主要包括计算机、存储设备与网络设备等硬件资源，同时通过嵌入式云端技术、物联网技术等，将各类物理资源接入到网络中，实现物理资源的全面互联，为电力云虚拟资源封装和电力云资源调用提供接口支持。

　　2)电力云虚拟资源层：该层主要是将接入到网络中的计算机、存储设备与网络设备及各类电力资源汇聚成虚拟电力资源，并通过电力云服务定义工具、虚拟化工具等，将虚拟电力资源封装成云服务。

　　3)电力云IaaS管理层：该层通过内部流程自动化与资源管理优化，包括数据管理、负载管理、资源部署、资源监控与安全管理等，从而向外部提供动态、灵活的基础设施层服务，包括系统管理、用户管理、系统监控、镜像管理与账户计费等。

　　4)电力云PaaS管理层：该层主要面向电力云服务的综合管理提供各种核心管理和服务功能，包括用户管理、系统管理、云服务管理、数据管理、云服务发布管理服务。同时，面向云请求端提供云任务管理、海量数据存储与管理、高性能搜索与调度管理等服务。

　　5)电力云PaaS服务层：该层是具有通用性和可重用性的软件资源的集合，为电力云应用提供软件开发套件(SDK)、应用编程接口(API)、数据即服务(DaaS)等应用服务环境，通过优化的云中间件，能够更好地满足电力业务应用在可伸缩性、可用性和安全性等方面要求。

　　6)电力云业务应用层：该层是云上应用软件的集合，对于智能电网信息平台而言，这些软件包括电力安全生产与控制、电力企业经营管理和电力营销与市场交易等领域的业务软件，以及经营决策智能分析、管理控制智能处理与业务操作智能作业等智能分析软件。

　　7)电力云标准体系：相应的电力云标准规范集，包括硬件资源接入标准规范、数控设备接入标准规范、软件资源的集成规范和用户与终端交互操作标准规范等。

　　8)电力云安全体系：电力云安全体系从组织、制度、流程、标准和信息安全技术等方面，对电力企业的云计算安全安全建设进行统一的规范。

　　9)电力云管理体系：在集中统一的电力云管理模式下，按照管理任务科学设置或调整组织机构，划分任务、角色、岗位，合理配置管理资源，达到人、工具、流程的有机融合。

　　从中国国情出发，电力云的建设应以社会用户服务需求为导向，以先进信息、通信和控制技术为手段，以满足经济社会可持续发展为目标，以智能电网网架为基础，构建贯穿智能电网的发电、输电、变电、配电、用电、调度6个环节，实现信息的全面采集、流畅传输和高效处理，支撑电力流、信息流、业务流的高度一体化，建立信息共享透明、集成规范、功能强大的业务协同和互操作平台，实现海量信息的可靠存储与管理，充分挖掘信息的潜在价值，提升智能分析和决策支持水平。

　　电力云平台基于云服务资源构件进行高效、动态的服务聚集、服务整合，从全局和局部的角度来进行服务提供者和服务资源的匹配技术和优化选择算法，最后基于网络提供电力云服务。在电力云平台的支撑下，可实现全面支撑电力企业各个业务环节的应用：首先是电力生产运营资源的共享与整合，信息采集可通过平台进行虚拟化云端接入，封装形成虚拟化的资源，由电力云服务平台统一进行管理和控制，用户的需求通过平台需求发布、供需匹配寻找到所需服务资源。

　　通过对电力企业的业务研究发现，电力云主要的应用场景集中在5大能力建设中，分别是客户服务能力、电网运营能力、电网发展能力、价值创造能力和发展支持能力。应用范围包括：一是电力云的海量数据处理能力有助于找到复杂互联系统的最优解决方案，从而为电网安全分析、系统恢复、潮流计算等提供服务;二是可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据采集，并通过电力云平台对数据整合分析，遇到电力供应的高峰期之时，能够在不同区域间进行及时调度，平衡电力供应缺口，从而达到对整个电力系统运行的优化管理;三是可以以智能电表作为电力云网络的路由器，推动电力部门以其终端用户为基础，进行通信、宽带业务或传播电视信号，实现电力营销的互动服务;四是可以充分整合电力系统现有的业务数据信息与计算资源，建立业务协同和互操作的信息平台，从而有效解决现有系统信息信息孤岛的问题，提高工作效率，增强管理能力;五是可以向管理层提供一站式决策支持服务，不仅可以对信息资源进行整合，增强数据的标准化，提升数据的关联度，还可以帮助企业形成上下级单位数据交换的高速公路。

　　我们可以将这些主要的应用场景按云计算技术架构(IaaS、PaaS、SaaS)和应用场景标准(面向大计算的应用、集中管理、业务协同、基于互联网的服务)两个维度进行划分和部署。