CN106056322A - 基于云计算的智能电网调度系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于云计算的智能电网调度系统，包括基础云计算平台和至少一套调度平台，所述基础运计算平台包括分布式数据总线和两套互为备调的计算子系统，两套计算子系统通过分布式数据总线连接调度平台，本发明以电力内网互联为基础的智能电网调度系统云计算平台具有强大的数据采集和分析计算的能力，各个电力调度中心之间通过上述三大功能模块和分布式总线进行系统维护、数据同步和协调运行等等，以支撑智能电网调度系统安全高效地运行，从而保证智能电网的安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及智能电网调度系统技术领域，尤其涉及基于云计算的智能电网调度系统。
背景技术
如今电力企业规模的不断壮大，电力系统的互联程度也随之越来越高，且正在逐渐向一个大量数据和信息计算汇聚的系统演变。我国的西电东送、三峡并网发电以及智能电网互联工程都将形成规模宏大的大机组、超高压、大电网的全国性互联智能电网，而智能电网调度系统作为智能电网的神经中枢也将面临着向多区域联合协同计算的运行模式转变，突破国调、网调和省调三级联合调度计划的信息共享方式，其中提高国调与“三华”网调的互为备调技术支持系统显得尤为重要。信息集成是实现信息共享、消除信息孤岛、提供决策支持的核心技术，而智能电网调度系统作为电力信息集成系统基础的数据中心，是建设坚强智能电网的设备规划中需要解决的核心问题。同时，在我国对电力企业的改革中，寻求智能电网调度系统新的技术支持，保证电力市场化的安全、稳定、高效运行成为目前急需解决的问题。
此外，近几年逐渐成为热潮的“电网智能化”概念的提出，对于现代电力系统中的运行控制和分析计算的工具有了更高的要求。近年来，我国电网企业在深入发展数据采集与监控系统（SCADA）、用电营销决策支持系统（PMDSS）、管理信息系统（MIS）、办公自动化系统（OA）、客户信息系统（CIS）及企业资源计划（ERP）等现代化管理手段的同时，建设以光纤通信技术为基础的电力综合通信网为电网企业海量的数据信息的交换和传输奠定了物质基础。在此背景之下电网中的信息和数据将呈现几何级数增长，而传统的电力系统的集中式计算平台已经难以高效的进行信息采集、集成、分析以及处理计算，致使电网调度中心在数据信息的处理上面临瓶颈。因此，未来电力企业需要解决的问题是寻求利用最小的资源来实现最大的存储能力和计算效率。
目前，以计算机互联网为核心的信息技术迅速发展极大地推动了电力系统的发展，反之电力系统的发展又对信息技术提出了更高的挑战。众所周知单机的计算速度远远满足不了现代日益复杂大规模智能电网的实时计算要求。
为了寻求更适合电力系统调度数据信息处理的算法，专家们一直希望通过研究和设计出数据处理的相关并行算法提高计算速度，但计算能力始终满足不了电网调度实际计算问题的需求。因此迫切需要引入新的高效率计算技术来构建新的电网调度系统数据处理中心。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于云计算的智能电网调度系统，通过将云计算的信息处理和存储技术应用到现有的电网调度系统中，作为云计算平台储存管理基础的基础设施层，通过电网内部广域网连接了大量分布于不同地理位置的硬件资源设备，经虚拟化抽象后实现资源管理自动化，从而向外提供动态灵活的服务；平台层是通过集群和分布式系统，提供具有通用性和安全性的软件服务；体系结构中最灵活的部分是业务应用层，可以根据需要和权限对不同的各级电网提供不同的应用软件服务；最后在服务访问层以各种IT即服务的方式提供给用户使用，满足电力企业用户在不同层次应用上的需求。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于云计算的智能电网调度系统，包括基础云计算平台和至少一套调度平台，所述基础运计算平台包括分布式数据总线和两套互为备调的计算子系统，两套计算子系统通过分布式数据总线连接调度平台，所述计算子系统包括动态负载及资源调配模块、分布式海量数据存储系统和集成计算模块，所述分布式海量数据存储系统和集成计算模块分别与动态负载及资源调配模块双向通信，每套所述调度平台包括调度管理模块、安全校核模块、调度计划模块和实时监控模块，所述分布式海量数据存储系统包括文件系统、实时数据库和关系数据库。
所述分布式海量存储系统设置三层，第一层为数据库访问层，第二层为数据处理层，第三层为业务应用层，第一层与第二层双向通信，第二层与第三层双向通信，所述数据库访问层包括至少一组数据库访问引擎，数据处理层包括系统管理模块、数据字典模块、备份恢复模块、并行加载存储模块和并行查询模块，所述业务应用层包括基于用户GUI界面和基于算法库API模块。
所述系统管理模块包括负载平衡管理模块、系统日志管理模块、对象事务管理模块、系统远程部署管理模块和自主维护管理模块，系统管理模块用于对系统实现分布式管理，负载平衡管理模块用于存储节点的负载均衡和容错管理，系统日志管理模块用于记录系统的运行轨迹、关键事件和状态，所述对象事务管理模块用于对系统事务处理及其一致性进行管理，系统远程部署管理模块用于对远程集群的部署和配置，自主维护管理模块用于对系统自身运行状态进行检测。
所述并行加载存储模块包括并行数据加载模块、并行ETL模块和并行存储模块。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明以电力内网互联为基础的智能电网调度系统云计算平台具有强大的数据采集和分析计算的能力，各个电力调度中心之间通过上述三大功能模块和分布式总线进行系统维护、数据同步和协调运行等等，以支撑智能电网调度系统安全高效地运行，从而保证智能电网的安全稳定运行。
附图说明
图1是本发明结构原理框图；
图2是分布式海量存储系统原理框图；
图3是并行加载存储模块原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
为解决现有电网调度系统信息处理能力不能满足使用需求，导致系统运行不稳定问题，本发明提供一种一种基于云计算的智能电网调度系统，包括基础云计算平台和至少一套调度平台，所述基础运计算平台包括分布式数据总线和两套互为备调的计算子系统，两套计算子系统通过分布式数据总线连接调度平台，所述计算子系统包括动态负载及资源调配模块、分布式海量数据存储系统和集成计算模块，所述分布式海量数据存储系统和集成计算模块分别与动态负载及资源调配模块双向通信，每套所述调度平台包括调度管理模块、安全校核模块、调度计划模块和实时监控模块，所述分布式海量数据存储系统包括文件系统、实时数据库和关系数据库。
所述分布式海量存储系统设置三层，第一层为数据库访问层，第二层为数据处理层，第三层为业务应用层，第一层与第二层双向通信，第二层与第三层双向通信，所述数据库访问层包括至少一组数据库访问引擎，数据处理层包括系统管理模块、数据字典模块、备份恢复模块、并行加载存储模块和并行查询模块，所述业务应用层包括基于用户GUI界面和基于算法库API模块。
所述系统管理模块包括负载平衡管理模块、系统日志管理模块、对象事务管理模块、系统远程部署管理模块和自主维护管理模块，系统管理模块用于对系统实现分布式管理，负载平衡管理模块用于存储节点的负载均衡和容错管理，系统日志管理模块用于记录系统的运行轨迹、关键事件和状态，所述对象事务管理模块用于对系统事务处理及其一致性进行管理，系统远程部署管理模块用于对远程集群的部署和配置，自主维护管理模块用于对系统自身运行状态进行检测。
所述并行加载存储模块包括并行数据加载模块、并行ETL模块和并行存储模块，并行加载存储模块 提供对海量数据的并行加载 处理和存储功能． 并行加载模块将数据从其他外设中导入平台的 ＨＤＦＳ 并行 ＥＴＬ 模块用来对ＨＤＦＳ中的原始数据进行处理得到存储数据 并行存储模块提供对处理后的数据进行存储，并行查询模块 提供对海量数据的并行查询、用户自定义事务处理等功能。
以电力内网互联为基础的智能电网调度系统云计算平台具有强大的数据采集和分析计算的能力，各个电力调度中心之间通过上述三大功能模块和分布式总线进行系统维护、数据同步和协调运行等等，以支撑智能电网调度系统安全高效地运行，从而保证智能电网的安全稳定运行。基于云计算平台的智能电网调度系统主要有以下几点特征：
1.分布式计算
此平台采用高性能虚拟化技术融合成的分布式计算模式，将电网调度各类数据信息进行数字化，以统一的数据规则进行分类处理，形成分布式的数据模块，在整合这些数据资源和并行计算能力的基础之上，提供对云计算平台调度系统中各个服务器资源灵活、动态的管理和调配，满足智能电网调度海量数据信息处理的需求。
2.面向服务架构SOA
基于面向服务架构（service oriented architecture，SOA）是以服务为基本功能模块和形式，根据用户需求实现将各类应用的主要功能都进行服务封装，并向用户提供各类存储和计算的应用资源，且各类服务相互独立，通过数据总线、消息总线以及服务总线等，将各类应用模块自由组合，快速形成新的系统，从而能够极大地提高系统软件开发升级的速度和构建协同灵活的应用。
3.互为备调
相应数据和应用的备调系统被各区域调度中心建立起来，构成主、备调之间的数据共享从而实现互为备调，各区域调度中心能够同时相互接管对方调度中心的业务，保障各级电网安全可靠运行。
4.海量数据存储与管理
对于海量数据的存储，系统采用分布式云存储的方式，并结合冗余存储与高可靠性软件的方式可有效控制分布在网络上的各个服务器之间的数据流向和交互顺序，实现海量数据安全高效的存储和管理。
5.安全可靠的网络互联
电力调度内网互联系统实现了系统云平台的数据同步，同时提高了远程应用的安全可靠性。
总之，本发明通过将云计算的信息处理和存储技术应用到现有的电网调度系统中，作为云计算平台储存管理基础的基础设施层，通过电网内部广域网连接了大量分布于不同地理位置的硬件资源设备，经虚拟化抽象后实现资源管理自动化，从而向外提供动态灵活的服务；平台层是通过集群和分布式系统，提供具有通用性和安全性的软件服务；体系结构中最灵活的部分是业务应用层，可以根据需要和权限对不同的各级电网提供不同的应用软件服务；最后在服务访问层以各种IT即服务的方式提供给用户使用，满足电力企业用户在不同层次应用上的需求。
Claims (4)
1.一种基于云计算的智能电网调度系统，其特征在于：包括基础云计算平台和至少一套调度平台，所述基础运计算平台包括分布式数据总线和两套互为备调的计算子系统，两套计算子系统通过分布式数据总线连接调度平台，所述计算子系统包括动态负载及资源调配模块、分布式海量数据存储系统和集成计算模块，所述分布式海量数据存储系统和集成计算模块分别与动态负载及资源调配模块双向通信，每套所述调度平台包括调度管理模块、安全校核模块、调度计划模块和实时监控模块，所述分布式海量数据存储系统包括文件系统、实时数据库和关系数据库。
2.根据权利要求1所述的基于云计算的智能电网调度系统，其特征在于：所述分布式海量存储系统设置三层，第一层为数据库访问层，第二层为数据处理层，第三层为业务应用层，第一层与第二层双向通信，第二层与第三层双向通信，所述数据库访问层包括至少一组数据库访问引擎，数据处理层包括系统管理模块、数据字典模块、备份恢复模块、并行加载存储模块和并行查询模块，所述业务应用层包括基于用户GUI界面和基于算法库API模块。
3.根据权利要求2所述的基于云计算的智能电网调度系统，其特征在于：所述系统管理模块包括负载平衡管理模块、系统日志管理模块、对象事务管理模块、系统远程部署管理模块和自主维护管理模块，系统管理模块用于对系统实现分布式管理，负载平衡管理模块用于存储节点的负载均衡和容错管理，系统日志管理模块用于记录系统的运行轨迹、关键事件和状态，所述对象事务管理模块用于对系统事务处理及其一致性进行管理，系统远程部署管理模块用于对远程集群的部署和配置，自主维护管理模块用于对系统自身运行状态进行检测。
4.根据权利要求3所述的基于云计算的智能电网调度系统，其特征在于：所述并行加载存储模块包括并行数据加载模块、并行ETL模块和并行存储模块。
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