（国网湖北省电力公司信息通信公司）
摘要:发电、输电、变电、配电以及用电等每一步都需要依赖计算机技术的支撑。在电力行业建立云计算，可以整合系统内部的数据资源和储存资源等，不仅提高交互能力和电网数据处理速度。本文首先介绍了云计算的概念和特征，然后分析了云计算在电力系统的应用，包括云计算在电力系统的应用原理、云计算在电力系统中的层次结构和云计算在电力系统的分级管理。最后，在电力行业中云计算进行了思考，一方面是电力行业的网络安全问题，另一方面是云计算在电力行业的广阔前景。
关键词：云存储技术；电力行业；电力行业的应用
一、引言
电网具有规模大、模型复杂、多级、多层次等显著特点，由于电力本身的特点，再加上电能不能大规模储存的特点，因此电力系统的管理和控制要求实时性强、可靠性高，发、输、配、用却必须同时完成。同时电力系统自动化技术的发展是依赖计算机技术的发展的，比如各级电网调度控制中心的计算机系统、变电站的计算机监控系统等，计算机技术应用在电力系统的每个环节。
二、云计算的概念和特征
（一）云计算的概念
云计算狭义是指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源，主要是IT基础设施的交付和使用模式，“云”中的资源对使用者来说无限扩展，可以随时获取、按需使用和付费。而广义云计算指服务的交付方式，这种服务可以是 IT和软件、互联网相关的提供商，也可以是任意其他云提供商。应用云计算具有明显优势，它不需增加硬件投资，也不需购买和安装软件，更不需要人员培训和增加额外管理成本，却能够增加存储和计算资源、享受及时和稳定的软件服务。
（二）云计算的特征
1.整合资源
虚拟化是云计算的本质，对于电力行业用户来说，云计算的计算资源对于用户是透明、通用和共享的，云计算依附于IT和节约成本，实现电力行业硬件资源共享。云计算使用虚拟化架构，在客户端与服务器端增加了一层虚拟层。通过虚拟化技术，在其他客户计算机上运行的程序被虚拟服务器所代替，运行的屏幕界面传递给远程终端，这些程序好像是在本地计算机上运行。
2.提高工作效率
通过云计算平台可以促使电力行业的整合速度提高，提升其安全级别，而员工无论在任何时间和地点，只要通过设备和网络就可以安全和快捷地访问各个电力系统内网和客户的应用。应用访问的集中接入可以简化应用维护、发布和安全的各个方面，降低成本和延长设备使用周期，减少客户端升级和更新工作，有效地提高了工作效率。
3.规模经济效益
在当前各省的电力系统拥有自己独立和相似功能的计算平台，导致了电力信息系统的重复建设，造成资源的浪费。而通过云计算可以把各省独立的计算平台进行整合，建立全国性或区域性的电力系统，整合闲置的计算和存储资源，降低信息设备的投入，消减信息系统方面的资金，发挥云计算的经济效益。
三、云计算在电力系统的应用
（一）云计算在电力行业的提出
云计算通过把分布式计算机中的数据资源和处理器等资源进行整合在一起，而电力系统内网将自动拆分成小计算块，存储在众多分布式计算机中，再通过多台服务器所组成的庞大系统进行计算分析，之后将处理结果返回给用户。这种工作方式可以在极短的时间内处理繁杂的信息，达到超级计算机的服务水平。鉴于敏感的电力系统数据和完整的电力系统内网，利用这种云计算模式，电力系统能够完全控制云计算方式，这样的访问模式完全由电力系统自己控制，而不是公用的云计算服务提供商。电力系统中云计算能够根据应用和需求自动切换存储资源，根据需求访问计算机和储存资源，将运行的电网节点和单个计算机上的运算转移到系统内的云计算内，由云来处理该计算机的需求。利用云计算能够直接从云计算中获得计算能力和资源，大大提高整个电力系统的计算能力。云计算不仅是一种新的共享架构方式，还将系统资源联合以提供多样式的服务。
（二）云计算在电力行业的结构层次
云计算分布在不同的地理位置之上，电力系统云计算的结构层次（如图1）包括：基础设施云层、基础管理层、应用接口层和协同工作云层。其中基础设施云层是电力系统的储存基础，由基础软件和硬件两部分构成；基础管理层由数据管理和工程管理共同完成；应用接口层通过电力系统的内部广域网和内网公用接口来完成，协同工作云层为云计算提供更高的服务，包括协同管理和组织、及时通讯等。
（三）云计算在电力系统的分级管理
电力系统分级管理通过电网建立的主云和子云进行资源分配和权限限定，在正常情况下，电力系统中云计算的某级电网一般在上一级的子云系统中获取资源（如图2）。当出现紧急情况时，可通过紧急调度获取更多级别的资源。电力系统云计算中在多个任务提出申请时，建立任务分配和提交机制从而避免信息堵塞和利用资源。云计算系统内的任务分级管理，分级管理的原则是按照所属电网级别和紧急
从另一方面分析，由于电力系统结构的庞大和分布广泛，如果任何一个计算机终端的计算都要求都提交到云计算总中心，那么不仅中心压力大而且堵塞严重。但是分级管理层次清晰，通过级别权限来建立主云和子云的访问和资源分配， 使得云计算的资源和权限更为合理。
四、云计算在电力行业的两点思考
（一）电力行业的网络安全问题
由于计算机和云计算的特点，电力系统的信息安全凸显重要。建立一套电力行业特点的数据安全和网络安全对其至关重要，也是电网安全、高效、稳定运行的保障。数据安全是云计算实现的核心，由于电力行业的内网在物理上完全独立，因此物理上的广域网的隔离有利于电力系统数据的安全性和保密性；虽然同级的电网之间对数据缺乏访问权，但是在同级的数据资源可以进行加密存储和计算；每个电网的上级对下级拥有数据访问权。因此通过物理隔离、同级不能相互访问和上级对下级的数据访问，不仅提高了资源利用率，而且保证了数据安全机制。
除此之外，在电力行业中设置防火墙是安全保护必不可少的系统，它能够保护云计算免遭外部侵害。在内部与外部网络之间设置电力行业的防火墙，并不改变内部网络的拓扑结构，也不影响网络运行速度。
（二）云计算在电力行业的前景
当前电力系统发展迅速，电网扩建迅猛发展。过去电网的扩建一大部分的投资主要在储存设备和数据处理器上。但是在电力系统中，已经拥有完整的内部网络的物理架构和各级的计算和储存资源, 那么通过软件和接口，在现有的设备上就可以建立云计算。而在在云计算的应用下，电力系统中如果需要扩建电网，那么信息设备只需要很少的投资，就能够获得跟过去相同的电网扩建效果。
参考文献
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作者简介
袁慧（1974-），男，湖北浠水人，高级工程师，从事电力企业信息化建设、信息运维工作；
彭祥礼（1979–），男，湖北荆州人，高级工程师，从事信息通信运维工作。
董亮 （1984–），男，湖北红安人，高级工程师，从事信息通信运维工作。
论文作者:袁慧,彭祥礼,董亮,胡耀东,郑蕾
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/4/6
标签：电力系统论文; 电力行业论文; 电网论文; 资源论文; 数据论文; 信息论文; 技术论文; 《电力设备》2017年第2期论文;