云调度系统的应用与探讨

发表时间:2021/7/20   来源:《当代电力文化》2021年8期   作者:刘腾飞
[导读] 电力系统自动化是以各种装置为工具,利用这些自动检测、处理决定和调控手段,在信号系统和数据传输系统
        刘腾飞
        国网河南省电力公司叶县供电公司 河南叶县 467200
        摘要
        电力系统自动化是以各种装置为工具,利用这些自动检测、处理决定和调控手段,在信号系统和数据传输系统的作用下,对电力系统的局部(或者部分元件)以及安全性能等进行现场的或者远程的自动化监测和调控,通过这些使得电力系统在最低耗费资金的情况下安全运行,并在此基础上,保障标准电量质量。在电网生产运行中发挥着举足轻重的作用,成为电力调度生产指挥调度的重要工具。随着现代科技的发展与大数据处理的成熟化,将现代电力调度自动化系统与云计算相结合,使调度人员统观全局,运筹全网,有效地指挥电网安全、稳定和经济运行,将会使电网的安全水平与控制能力发生质的飞跃。
        
        关键词:智能电网;高效;云计算


        1、云调度
        1.云计算的优点
        随着信息化的发展与进程的不断提前,以及新的通信技术的不断研发和电信公司NGN网络长久可靠运行的成功,以软交换为基础的调度通信技术日趋成熟,硬件上电力通讯网的大规模升级改造与建设为调度软交换提供了基础,解决了数据传输带宽不足的问题。所以,电力通讯调度日后必然朝向以NGN技术为基础的软交换系统发展。
        利用调度软交换系统可以实现符合未来智能调度发展需要的可视化调度、人机互联调度、各方协同调度,并能不断扩展相业务,其具有高带宽、多平台化、多应用扩展性以及良好的业务互通与综合条用等特性,能够高度整合视频监控、电视电话会议、调度操作流程、SCADA、电子操作票业务之间的互联互通。但随着今后也业务的不断发展与各种资源的相互调用增加,以及国网公司为适应现代电力企业发展而提出的"三集五大”战略的推进,几何式的增长的数据与信息必然会给调度软交换系统带来无法想象的压力与挑战。
        云计算具有分布式的计算和存储特性,易于扩展和管理,因此在调度软交换系统中引入云计算技术,构建云调度系统,对调度软交换系统和其他调度通信业务相关系统的数据资源和处理资源进行整合[1],将会很大程度地提升调度软交换系统的综合处理能力和实时控制能力,其意义和研究价值非凡。
2.云计算在调度软交换中的实现方式
        网络上有很多资源,诸如编辑程序、存储能力、计算能力、软件工具等,把这些动态伸缩的虚拟资源以服务的形式通过IP网络提供给客户就是云计算的典型特征。用户不需要了解多么高深的专业技术知识,也不用亲自进行操控,一切云计算都会解决,只需要知道自己需要什么样的资源以及如何通过网络来获得相应的服务。
        由于调度软交换遵循各级分层的体系结构,将NGN业务与控制分离、承载与接入分离,所以具备增添新功能与新的业务扩展在各个层级上的功能,比如将视频监控、定位监测、会议等柔和在该系统中的各自层级中,利用云计算技术实现实时互通,服务于调度业务。这种利用云计算技术整合电网中各种资源以实现对各项业务集中管理的调度软交换平台称为云调度平台。在整合语音、电视电话会议和监控、邮件和短信、遥测数据、操作票与事故预案的情况下实现多业务了联动。实现对语音业务,视频监控、视频会议等视频业务,以及短信、邮件、遥感遥测数据、预案、电子工作票等数据业务的整合,并在此基础上实现诸如可视化联动调度、音视频定位信息联动调度等多业务的联动,以实现各类业务子系统间的数据统筹联动,达到统一调度与管理的目的。
        调度员进行界面操作的调度台就是云调度平台的客户端,其同时支持平台组网,上一级调度平台服务器可以下设多个支持分级操作的调度终端,可以达到多级调度大规模组网的目标。

这些调度云平台之间可以通过业务数据共享与分析,做到动态负载分析和统筹资源调配,整合分布式调度软交换机和相应的电力通讯基础设施,构建一个可靠性高、稳定性强、性能优越的云调度系统。以适应对日益庞大的电力调度通信业务的快速高效分析处理要求。

2.基于云计算的调度软交换架构设计
基于云计算的调度软交换架构设计可分为以下三个逻辑层面:
2.1基础资源层
        以物理资源跟虚拟资源共同构成的云计算基础设施,作为底层构架,承担着为上层提供包含以储存计算为主的硬件资源和监测控制、调度软交换、定位等业务子系统的基础设施服务,并实现对其快速的访问与管理。
2.2平台业务层
        本层作为云调度系统的核心,在基础资源层基础上提供一个高价值、灵活的、易于管理的云平台服务器中间件,其主要由系统服务总线、负载均衡服务器、业务子系统逻辑模块、通信层/接口模块、数据库和公共服务模块等重要组件构成。
2.3界面呈现层
        界面呈现层是实现调度员调用各类资源的统一界面平台,并为终端用户使用云调度服务提供统一的规范接口。统一门户为使用者提供统一的操作环境,并根据用户的级别设置不同的权限,根据各自权限登陆各自的业务功能入口。在这个统一的操作环境中可以实现不同业务之间的协同办公。

3基于云计算的调度软交换应用探讨
3.1录音录像数据云存储
        由于调度系统的的需要,调度命令的下达等重要的调度操作都需要录音录像,并完整记录下调度人员进行调度的全过程,这样势必会产生大量的数据流量,而这些数据还不能删除,需要长久的保存,这样就会造成一系列的储存跟管理问题。而云调度系统能够有效地整合网络上的独立储存节点,既实现了录音录像文件的云储存又不额外增加新的设备,不改变现硬件的物理位置,还提升了全网录音录像存储空间的利用率,提升了录音录像文件的安全系数。为日后方便查找事故原因、鉴定事故责任提供保障和技术手段。
3.2负载均衡和多机冗余
        我们知道现有的调度技术,它集保护、测量、控制、调节、通信、调度于一体, [2]而利用云技术可以实现调度软交换或云平台在不可抗因素条件下导致本地区调度通讯系统瘫痪时与负载均衡服务器直接相通,使由于瘫痪而失效的某个或几个节点负荷转移到全网中其他有效节点上,同时做到数据的实时同步,并保留原有调度用户跟调度指挥人员的业务和使用习惯,当故障恢复后数据与与云计算能力重新迁移回来,提高系统稳定,故障处理透明。
3.3多业务子系统联动
        在云调度平台上可以实现多项系统子业务的联动,可以实现当调度员进行调度通讯时调度台上同时弹出与之通讯的目标和其周围的视频监控画面的视频联动;还可以实现当电网发生事故时进行调度数据库遥测数据查询与调出事故预案以应对突发事件的告警与紧急联动。
3.4并行计算/集成计算引擎
        在发生紧急情况时云调度平台可以通过实现多种事故信息的同类化并行归类处理,还可以通过权限下放,将大量同质化告警信息分批给其他调度节点处理。并行计算/集成计算能力可为此实现大量资源和数据的处理与共享。
3.5便携式调度台
        云调度平台客户端采用统一云端界面入口呈现,不仅可以在台式电脑、调度机上使用,还可以在笔记本、智能手机等移动终端上定制客户端,同时多个终端之间互为备份,云端同步,可以实现远程指挥与现场部署的准确性和快速性,大大提高了对突发事故的处理能力与解决效率。

4、结论
        利用云计算可以极大地提高系统业务的处理能力、调控能力、实现资源的优化配置,提高智能电网的坚强程度、可靠性与便捷性,不仅能提高了电网运行的效率而且使电网的安全性又上了一个新的台阶,为电力事业带来了新的探索与思路,会成为保障国家经济安全的有力后盾。
        
参考文献
[1]陈永卫. 基于云计算的电力调度软交换系统研究. 《电力系统通信》. 2012
[2]程佳波. 浅谈电力调度自动化系统应用. 《中国科技博览》. 2011
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