摘要：文章通过对传统电网调度自动化系统架构的弊端分析，引出了云计算技术的各种核心优势。基于云计算技术，完成了新型电网调度自动化系统的架构设计，对同类型工程具有一定的借鉴意义。
关键词：云计算；电力调度；自动化；架构设计
1引言
随着计算机科学技术的快速发展，云计算技术在电力系统的智能电网建设中逐渐应用起来。这有效的解决传统调度系统中的架构繁杂、维护难度大、通用性差等一系列问题。而且能够全面、快速、及时的掌控电网运作的的各项数据信息，并将这些数据信息进行有效、综合分析，最终作出电网操控的最优反应。
2 传统调度自动化系统架构存在的问题
对于传统的调度自动化系统，其系统架构常常釆用固定的拓扑结构，传统调度自动化系统通过多台功能不同的服务器，这些服务器对应的多个模块的组合运用，最终实现传统电网调度自动化系统的完整功能。但是在实际的工作应用中，弊端较多。
（1）弊端一：系统架构繁杂，服务器耦合度过高。传统的调度自动化系统，由于部分核心模块故障率较高，因此在系统架构设计时提供了双单元备用保障，使系统在任意一节点故障时，可以采用备用节点来接替原有工作，这提高自动化系统的可靠性。单该技术应用提高了系统架构的复杂程度，造成系统中相关设备的安装、使用、配置等非常复杂，同时各部件间需要高度的耦合才能满足系统需要的兼容性。
（2）弊端二：系统的使用维护难度大。系统采用双单元备用保障设置，导致部件数量庞大，维护工作量大难度大。传统状态下，系统是依据系统设备数量确定运维人员的配备数量，这导致随着智能电网的快速发展，造成人力消耗和维护成本都会随着大大增加。
（3）弊端三：系统部件的通用性差。传统调度自动化系统的部件一般来自不同的供货厂商。这造成各部件的通用性较低，对各个子系统配置专门的维护手段或技术人员，造成了人员和资源的浪费。
3云计算技术概述
云计算技术(CloudComputing)基于分布式计算和网格计算技术而发展起来的新型服务计算模式，该技术具有高可用性、动态资源池和数据虚拟化等功能。其服务中心是应用客户的需求,能够提供的服务种类包含数据计算、在线存储,并且能够将用户的核心操作方式进行重大的变换，即从以计算机桌面为核心转移到以Web为核心。基于智能电力系统的构建需要，云计算凭借其多种技术优势,成为智能电力系统中的核心技术。
云计算技术中集成的关键的技术优势主要有：（1）数据存储技术，该技术能够大大提高数据存储效率，避免主服务器负载过重的问题；（2）海量数据管理技术，该技术能够对分布存储的海量数据进行处理和分析；（3）结构简化了的分布式编程模型，能够进行大于1TB以上的大规模数据集的并行运算；（4）虚拟化技术，虚拟化技术的主要作用是采用裂分模式和聚合模式将软件应用与底层硬件相互隔离；（5）云计算平台管理技术，协调管理数量众多的服务器，并使其协同工作，使业务部署和开通变得更加方便快捷，同时能够对系统故障进行快速反应和恢复，最后通过高自动化、高智能化的手段实现系统的可靠运营。
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4 基于云计算技术的新型调度自动化系统架构设计
云计算技术在新型电网调度自动化系统的应用中，系统整体釆用网络化架构。云计算技术在新型电网调度自动化系统的架构设计过程大致如下：首先在电力系统内部搭建云计算平台,在不改变现有电力系统设备状况的前提下,在电力系统的内部网络中建立私有云(Private Cloud)系统，从而达到整合电力系统内部包括计算、处理和存储等在内的系统资源目的，使电力系统的数据处理和交互能力大大提高,进而提高整个电力信息网络系统收集、分析、整合和挖掘数据的能力,最终构建一个成本低、效率高的高智能化电力系统设备和信息网络。具体来说主要分为硬件架构设计和平台架构设计。
4.1 硬件架构设计
首先，通过通信运营商提供的数据专线业务，将调度中心和各子厂站用光纤通道接入通信传输网，构建VPN和电力调度数据网(SGDnet)实现调度通信。
其次，将调度主站系统进行重新封装，并对其各模块以虚拟机文件的形式进行封装，充分利用原调度自动化系统架构中的服务器及网络设备，采用虚拟化技术将各个服务器整合为资源池，各个服务器拥有相同的拓扑连接方式和管理配置方式，在物理层面上具备全面双网冗余结构，形成本地云计算数据中心。同时整合多地的调度自动化资源，建设多个异地云计算数据中心。
在本地和异地云计算数据中心基础上，能够实现不同地区的调度自动化系统的互联，提高调度资源的利用率，形成联动的灾难恢复机制。在正常状态下，本地主站系统定时与异地云计算数据中心完成虚拟机文件的同步工作，并建立好资源映射机制，保证在系统迁移后能够实现正常的网络通信。在发生异常时，由于远端已经完成了虚拟机文件的同步，因此可迅速根据需求组织相关资源，并执行虚拟机文件，最终实现系统的整体异地重启。互为备份的双方建立自动与手动方式并存的侦测机制，在检测到对方故障时进行提示，在得到管理员同意后进行灾难恢复工作，避免因长距离网络传输带来的心跳侦测失败。
4.2 平台架构设计
通过本地主站系统定时与异地云计算数据中心完成虚拟机文件的同步工作，实现正常的网络通信，同时避免了异常状态下的数据丢失，可实现系统的互为备份和整体异地重启工作。
然后，调度终端系统以创建程序运行沙箱的形式在承载虚拟机上运行多份调度应用，以运行内存冗余的方式代替传统架构中的关键模块备用模式，并通过网络向不同的终端发送。终端系统中的源程序只有一份，多用户情况下将复制生成多个内存副本，使不同用户所使用的调度操作平台严格保证一致。此外，网络传输的人机交互界面不仅可以传输至固定工作站，更可通过 4G 网络传输至现场移动设备，使调度工作更直观，更高效，最终完成电网调度自动化系统的平台架构设计。
5结语
文章通过对传统电网调度自动化系统架构的弊端分析，引出了云计算技术的各种核心优势，然后基于云计算技术，完成了新型电网调度自动化系统的硬件架构和平台架构设计。
参考文献：
[1]潘原离, 李泉. 基于云计算技术的电力调度自动化系统架构分析[J]. 河北电力技术, 2016, 35(1):4-7.
[2]梁寿愚, 胡荣, 周华锋,等. 基于云计算架构的新一代调度自动化系统[J]. 南方电网技术, 2016, 10(6):8-14.
论文作者:莫天文
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/7
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