漫谈云存储技术对智能电网调度技术支持系统的作用论文_皮秀钦

皮秀钦

(连云港供电公司 信通公司 222004)

摘要:伴随着我国信息技术的飞速发展,我国的云存储技术也在不断进步,智能电网调度技术支持系统的建设离不开云存储技术的支持,当然还要建设许多应用系统,比方说实时采集与监控系统、高级应用系统、调度员仿真系统、配网自动化系统、地理信息系统等,这些系统都要存储不同的信息或数据,不同系统之间还要进行数据的共享、交流及应用,所以智能电网的重要组成部分是数据。智能电网的数据需要进行存储、处理以及管理、备份等操作,我们可以充分发挥云存储技术的作用推动智能电网调度技术支持系统的建设。

关键词:云存储技术;智能电网;调度;技术支持系统

建设智能电网调度支持系统(简称支持系统)的目的是提升电网调度的水平,让智能电网调度工作更加智能化、更加自动化、更加信息化,并且还能够在一定程度上提升调度对较大电网的支配能力,提升调度的工作效率,强化智能电网调度工作的管理。

建设支持系统必然会出现大量数据及信息的集成、计算、应用、存储等,“云计算”将使这些问题得到有效解决。

1 云计算的概念及平台特点

云计算是指通过网络以按需、易扩展的方式获得设施、软件或任意其它与互联网有关的服务。从技术结构上说,云计算是 SOA 架构的延伸、虚拟化技术的扩展、分布式计算的演进、分布式资源的集中管理和智能调配机制的体现。云计算将扩大软硬件产品的外延,并改变其应用模式。云计算平台在计算机网络的基础上提供各种资源的统一管理和动态分配,从而实现云计算。云计算平台以数据为中心、虚拟化技术为手段来整合分布在网络上的大量服务器集群的计算能力,并利用 SOA 架构为用户提供各种安全、可靠、便携的应用数据服务,使用户可以在任何时间、地点用可以连接到网络的设备来访问这些服务。

2 云计算在智能电网调度技术支持系统中的应用

2.1 分布式计算

智能电网调度技术支持系统中有很多安全校核相关的应用,比如,静态安全校核、稳定分析、辅助决策、稳定裕度评估等等。分布式计算由于其拥有计算量大的优点,使用范围较为广泛。云计算平台的资源管理功能通过虚拟化技术对各单位的服务器资源进行统一管理和调配,以满足应用需求。

2.2 海量数据存储和处理

智能电网调度技术支持系统的创建以及运行离不开大量数据的支持,只有实现信息数据的安全高效传输、存储以及管理,才能提升技术支持的运行效率。并在此基础上指导电力企业在发电、输电、变电、供电、用电及调度过程中的正确决策和合理资源调配。因此,有效控制分布在网络上的众多组件之间的数据流向和顺序,使高速、可信、易于扩展和管理的数据交换、传输和存储等数据平台成为在支持系统基础平台设计中的关键点。云计算在智能技术支持系统中的应用广泛,但重要且易于实现的是云存储技术。

3 存储是众多应用的关键

存储设备主要用于保存各类采集系统的历史数据、操作界面、电网模型参数等。实现调度对实际数据与历史数据的对比,从而掌握电网承载能力、电网运行质量等各类指标完成情况,并预测短期或中长期电网的运行状态,对预知的潜在危险提前改变其运行方式或进行设备改造。同时利用支持系统对电网运行方式进行模拟仿真,更加真实地反映模拟条件下对电网潮流、电压、无功、继电保护等电网数据的影响。

存储设备中的各类数据需要进行长期、安全、可靠、稳定的保存,当一个地区的调度系统遭受人为破坏、误操作等对存储数据造成影响时,都将会导致调度部门对电网失去监视和控制的能力。同时一种好的存储机制可以在系统遭受各种破坏后,马上进行修复。它可以利用备用存储的电网模型、图形界面、实时采集数据在短时间内将支持系统恢复到某个历史断面,进而保证支持系统对调度提供监视与控制。

4 现有存储机制及弊端

调度自动化数据的存储方式从早期的服务器硬盘直接存储,到小型机外挂存储模块存储,逐渐过渡到独立的存储子系统。目前的调度自动化存储系统大多存在以下弊端。

a. 后端存储系统瓶颈

后端存储系统使用的多是早些年的设备,随着信息化的快速发展,其运算速度、磁盘容量、可扩展性等方面逐渐成为整个系统瓶颈。且大多产品已经停产,无法保证现有硬件设备的稳定运行。

b. 各种业务急剧增加

各种业务急剧增加致使机房的空间、电源系统及制冷系统面临瓶颈,机房整体能耗也与日俱增。

c. 数据备份和恢复的颗粒度有待提高

自动化系统繁杂分散,各类系统之间存储介质相对独立,数据备份和恢复的颗粒度必须提高到小时级以上。

d. 数据灾备采取人工方式

数据灾备使用手动刻盘、人工外送方式,其效率低下且安全性不高。

5 云存储技术对智能电网调度支持系统建设的作用

5.1 建设中考虑的因素

a. 使用的产品要能满足支持系统未来 3 ~ 5年的发展需求。

b. 采用集成虚拟化、本地 RTO = 0、备份恢复颗粒度小、具备异地数据级容灾、保护现有投资、整合不同厂家存储、轻松实现应用级容灾的方案。

c. 保证设备平滑升级并确保后续维护及时。

5.2 虚拟化整合

基于网络层的虚拟化技术,其实现方式是通过在存储区域网(SAN)中添加独立的虚拟化智能存储 VIS6000。如图 1 所示。其特点如下:

a. 与主机无关,不占用主机资源;

b. 能够支持异构主机、异构存储设备;

c. 使不同存储设备的数据管理功能统一;

d. 构建统一的管理平台,可扩展性好。

5.3 镜像阵列与数据迁移

图1 虚拟化整合示意图

5.3.1 实现机制

通过 VIS6000 设备功能在生产中心本地磁盘间建立基于 FC SAN 网络环境的镜像关系,镜像阵列间数据完全一致且 IO 同步。任意 1 台阵列出现故障不会导致业务中断,且阵列的故障对服务器完全透明,业务不受影响。

5.3.2 实现步骤

先增加 1 套镜像阵列,然后将源阵列数据同步到镜像阵列,同时主服务器同步向 2 个阵列进行读写,从而保持其数据完全一致

[4]。如图 2 所示。

5.4 实现远程容灾

通过 VIS6000 设备功能在生产中心磁盘和容灾中心磁盘之间建立复制关系。生产中心的 IO 变化通过 IP 网络异步复制到容灾中心,最终达到 2 个中心数据完全一致。当生产中心瘫痪时,可启用容灾中心数据支持业务。如图 3 所示

6 结束语

综上所述,有了云存储技术的支持,智能电网调度技术支持系统才能更好得建设与运行,才能实现虚拟化整合、镜像陈列与数据迁移、远程容灾等,最后解决备份容灾系统一体化的问题,云存储技术对智能电网调度技术支持系统有着非常重要的推动作用。

参考文献:

[1] 刘振亚. 智能电网技术 [M]. 北京:中国电力出版社,2010.

[2] 陈小潮. 云计算在智能电网调度技术支持系统中的应用研究 [J]. 华东电力,2010,38(6):800 -804.

[3] 鲁士文. 存储网络技术及应用 [M]. 北京:清华大学出版社,2010.

[4] 王改性,师鸣若. 数据存储备份与灾难恢复 [M]. 北京:电子工业出版社,2009.

[5] 钟 清. 智能电网关键技术研究 [M]. 北京:中国电力出版社,2011.

论文作者:皮秀钦

论文发表刊物:《电力设备》2015年3期供稿

论文发表时间:2015/11/2

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