基于云計算的智能電網調度系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于云計算的智能電網調度系統，包括基礎云計算平臺和至少一套調度平臺，所述基礎運計算平臺包括分布式數據總線和兩套互為備調的計算子系統，兩套計算子系統通過分布式數據總線連接調度平臺，本發明以電力內網互聯為基礎的智能電網調度系統云計算平臺具有強大的數據采集和分析計算的能力，各個電力調度中心之間通過上述三大功能模塊和分布式總線進行系統維護、數據同步和協調運行等等，以支撐智能電網調度系統安全高效地運行，從而保證智能電網的安全穩定運行。
【專利說明】
基于云計算的智能電網調度系統
技術領域
[0001]本發明涉及智能電網調度系統技術領域，尤其涉及基于云計算的智能電網調度系統。
【背景技術】
[0002]如今電力企業規模的不斷壯大，電力系統的互聯程度也隨之越來越高，且正在逐漸向一個大量數據和信息計算匯聚的系統演變。我國的西電東送、三峽并網發電以及智能電網互聯工程都將形成規模宏大的大機組、超高壓、大電網的全國性互聯智能電網，而智能電網調度系統作為智能電網的神經中樞也將面臨著向多區域聯合協同計算的運行模式轉變，突破國調、網調和省調三級聯合調度計劃的信息共享方式，其中提高國調與“三華”網調的互為備調技術支持系統顯得尤為重要。信息集成是實現信息共享、消除信息孤島、提供決策支持的核心技術，而智能電網調度系統作為電力信息集成系統基礎的數據中心，是建設堅強智能電網的設備規劃中需要解決的核心問題。同時，在我國對電力企業的改革中，尋求智能電網調度系統新的技術支持，保證電力市場化的安全、穩定、高效運行成為目前急需解決的問題。
[0003]此外，近幾年逐漸成為熱潮的“電網智能化”概念的提出，對于現代電力系統中的運行控制和分析計算的工具有了更高的要求。近年來，我國電網企業在深入發展數據采集與監控系統(SCADA)、用電營銷決策支持系統(PMDSS)、管理信息系統(MIS)、辦公自動化系統(0A)、客戶信息系統(CIS)及企業資源計劃(ERP)等現代化管理手段的同時，建設以光纖通信技術為基礎的電力綜合通信網為電網企業海量的數據信息的交換和傳輸奠定了物質基礎。在此背景之下電網中的信息和數據將呈現幾何級數增長，而傳統的電力系統的集中式計算平臺已經難以高效的進行信息采集、集成、分析以及處理計算，致使電網調度中心在數據信息的處理上面臨瓶頸。因此，未來電力企業需要解決的問題是尋求利用最小的資源來實現最大的存儲能力和計算效率。
[0004]目前，以計算機互聯網為核心的信息技術迅速發展極大地推動了電力系統的發展，反之電力系統的發展又對信息技術提出了更高的挑戰。眾所周知單機的計算速度遠遠滿足不了現代日益復雜大規模智能電網的實時計算要求。
[0005]為了尋求更適合電力系統調度數據信息處理的算法，專家們一直希望通過研究和設計出數據處理的相關并行算法提高計算速度，但計算能力始終滿足不了電網調度實際計算問題的需求。因此迫切需要引入新的高效率計算技術來構建新的電網調度系統數據處理中心。

【發明內容】

[0006]本發明所要解決的技術問題是提供一種基于云計算的智能電網調度系統，通過將云計算的信息處理和存儲技術應用到現有的電網調度系統中，作為云計算平臺儲存管理基礎的基礎設施層，通過電網內部廣域網連接了大量分布于不同地理位置的硬件資源設備，經虛擬化抽象后實現資源管理自動化，從而向外提供動態靈活的服務;平臺層是通過集群和分布式系統，提供具有通用性和安全性的軟件服務;體系結構中最靈活的部分是業務應用層，可以根據需要和權限對不同的各級電網提供不同的應用軟件服務;最后在服務訪問層以各種IT即服務的方式提供給用戶使用，滿足電力企業用戶在不同層次應用上的需求。
[0007]為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是:一種基于云計算的智能電網調度系統，包括基礎云計算平臺和至少一套調度平臺，所述基礎運計算平臺包括分布式數據總線和兩套互為備調的計算子系統，兩套計算子系統通過分布式數據總線連接調度平臺，所述計算子系統包括動態負載及資源調配模塊、分布式海量數據存儲系統和集成計算模塊，所述分布式海量數據存儲系統和集成計算模塊分別與動態負載及資源調配模塊雙向通信，每套所述調度平臺包括調度管理模塊、安全校核模塊、調度計劃模塊和實時監控模塊，所述分布式海量數據存儲系統包括文件系統、實時數據庫和關系數據庫。
[0008]所述分布式海量存儲系統設置三層，第一層為數據庫訪問層，第二層為數據處理層，第三層為業務應用層，第一層與第二層雙向通信，第二層與第三層雙向通信，所述數據庫訪問層包括至少一組數據庫訪問引擎，數據處理層包括系統管理模塊、數據字典模塊、備份恢復模塊、并行加載存儲模塊和并行查詢模塊，所述業務應用層包括基于用戶GUI界面和基于算法庫API模塊。
[0009]所述系統管理模塊包括負載平衡管理模塊、系統日志管理模塊、對象事務管理模塊、系統遠程部署管理模塊和自主維護管理模塊，系統管理模塊用于對系統實現分布式管理，負載平衡管理模塊用于存儲節點的負載均衡和容錯管理，系統日志管理模塊用于記錄系統的運行軌跡、關鍵事件和狀態，所述對象事務管理模塊用于對系統事務處理及其一致性進行管理，系統遠程部署管理模塊用于對遠程集群的部署和配置，自主維護管理模塊用于對系統自身運行狀態進行檢測。
[0010]所述并行加載存儲模塊包括并行數據加載模塊、并行ETL模塊和并行存儲模塊。
[0011]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:本發明以電力內網互聯為基礎的智能電網調度系統云計算平臺具有強大的數據采集和分析計算的能力，各個電力調度中心之間通過上述三大功能模塊和分布式總線進行系統維護、數據同步和協調運行等等，以支撐智能電網調度系統安全高效地運行，從而保證智能電網的安全穩定運行。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明結構原理框圖；
圖2是分布式海量存儲系統原理框圖；
圖3是并行加載存儲模塊原理框圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0014]為解決現有電網調度系統信息處理能力不能滿足使用需求，導致系統運行不穩定問題，本發明提供一種一種基于云計算的智能電網調度系統，包括基礎云計算平臺和至少一套調度平臺，所述基礎運計算平臺包括分布式數據總線和兩套互為備調的計算子系統，兩套計算子系統通過分布式數據總線連接調度平臺，所述計算子系統包括動態負載及資源調配模塊、分布式海量數據存儲系統和集成計算模塊，所述分布式海量數據存儲系統和集成計算模塊分別與動態負載及資源調配模塊雙向通信，每套所述調度平臺包括調度管理模塊、安全校核模塊、調度計劃模塊和實時監控模塊，所述分布式海量數據存儲系統包括文件系統、實時數據庫和關系數據庫。
[0015]所述分布式海量存儲系統設置三層，第一層為數據庫訪問層，第二層為數據處理層，第三層為業務應用層，第一層與第二層雙向通信，第二層與第三層雙向通信，所述數據庫訪問層包括至少一組數據庫訪問引擎，數據處理層包括系統管理模塊、數據字典模塊、備份恢復模塊、并行加載存儲模塊和并行查詢模塊，所述業務應用層包括基于用戶GUI界面和基于算法庫API模塊。
[0016]所述系統管理模塊包括負載平衡管理模塊、系統日志管理模塊、對象事務管理模塊、系統遠程部署管理模塊和自主維護管理模塊，系統管理模塊用于對系統實現分布式管理，負載平衡管理模塊用于存儲節點的負載均衡和容錯管理，系統日志管理模塊用于記錄系統的運行軌跡、關鍵事件和狀態，所述對象事務管理模塊用于對系統事務處理及其一致性進行管理，系統遠程部署管理模塊用于對遠程集群的部署和配置，自主維護管理模塊用于對系統自身運行狀態進行檢測。
[0017]所述并行加載存儲模塊包括并行數據加載模塊、并行ETL模塊和并行存儲模塊，并行加載存儲模塊提供對海量數據的并行加載處理和存儲功能.并行加載模塊將數據從其他外設中導入平臺的HDFS并行ETL模塊用來對H DFS中的原始數據進行處理得到存儲數據并行存儲模塊提供對處理后的數據進行存儲，并行查詢模塊提供對海量數據的并行查詢、用戶自定義事務處理等功能。
[0018]以電力內網互聯為基礎的智能電網調度系統云計算平臺具有強大的數據采集和分析計算的能力，各個電力調度中心之間通過上述三大功能模塊和分布式總線進行系統維護、數據同步和協調運行等等，以支撐智能電網調度系統安全高效地運行，從而保證智能電網的安全穩定運行。基于云計算平臺的智能電網調度系統主要有以下幾點特征:
1.分布式計算
此平臺采用高性能虛擬化技術融合成的分布式計算模式，將電網調度各類數據信息進行數字化，以統一的數據規則進行分類處理，形成分布式的數據模塊，在整合這些數據資源和并行計算能力的基礎之上，提供對云計算平臺調度系統中各個服務器資源靈活、動態的管理和調配，滿足智能電網調度海量數據信息處理的需求。
[0019]2.面向服務架構SOA
基于面向服務架構(service oriented architecture，SOA)是以服務為基本功能模塊和形式，根據用戶需求實現將各類應用的主要功能都進行服務封裝，并向用戶提供各類存儲和計算的應用資源，且各類服務相互獨立，通過數據總線、消息總線以及服務總線等，將各類應用模塊自由組合，快速形成新的系統，從而能夠極大地提高系統軟件開發升級的速度和構建協同靈活的應用。
[0020]3.互為備調
相應數據和應用的備調系統被各區域調度中心建立起來，構成主、備調之間的數據共享從而實現互為備調，各區域調度中心能夠同時相互接管對方調度中心的業務，保障各級電網安全可靠運行。
[0021]4.海量數據存儲與管理
對于海量數據的存儲，系統采用分布式云存儲的方式，并結合冗余存儲與高可靠性軟件的方式可有效控制分布在網絡上的各個服務器之間的數據流向和交互順序，實現海量數據安全高效的存儲和管理。
[0022]5.安全可靠的網絡互聯
電力調度內網互聯系統實現了系統云平臺的數據同步，同時提高了遠程應用的安全可靠性。
[0023]總之，本發明通過將云計算的信息處理和存儲技術應用到現有的電網調度系統中，作為云計算平臺儲存管理基礎的基礎設施層，通過電網內部廣域網連接了大量分布于不同地理位置的硬件資源設備，經虛擬化抽象后實現資源管理自動化，從而向外提供動態靈活的服務;平臺層是通過集群和分布式系統，提供具有通用性和安全性的軟件服務;體系結構中最靈活的部分是業務應用層，可以根據需要和權限對不同的各級電網提供不同的應用軟件服務;最后在服務訪問層以各種IT即服務的方式提供給用戶使用，滿足電力企業用戶在不同層次應用上的需求。
【主權項】
1.一種基于云計算的智能電網調度系統，其特征在于:包括基礎云計算平臺和至少一套調度平臺，所述基礎運計算平臺包括分布式數據總線和兩套互為備調的計算子系統，兩套計算子系統通過分布式數據總線連接調度平臺，所述計算子系統包括動態負載及資源調配模塊、分布式海量數據存儲系統和集成計算模塊，所述分布式海量數據存儲系統和集成計算模塊分別與動態負載及資源調配模塊雙向通信，每套所述調度平臺包括調度管理模塊、安全校核模塊、調度計劃模塊和實時監控模塊，所述分布式海量數據存儲系統包括文件系統、實時數據庫和關系數據庫。2.根據權利要求1所述的基于云計算的智能電網調度系統，其特征在于:所述分布式海量存儲系統設置三層，第一層為數據庫訪問層，第二層為數據處理層，第三層為業務應用層，第一層與第二層雙向通信，第二層與第三層雙向通信，所述數據庫訪問層包括至少一組數據庫訪問引擎，數據處理層包括系統管理模塊、數據字典模塊、備份恢復模塊、并行加載存儲模塊和并行查詢模塊，所述業務應用層包括基于用戶GUI界面和基于算法庫API模塊。3.根據權利要求2所述的基于云計算的智能電網調度系統，其特征在于:所述系統管理模塊包括負載平衡管理模塊、系統日志管理模塊、對象事務管理模塊、系統遠程部署管理模塊和自主維護管理模塊，系統管理模塊用于對系統實現分布式管理，負載平衡管理模塊用于存儲節點的負載均衡和容錯管理，系統日志管理模塊用于記錄系統的運行軌跡、關鍵事件和狀態，所述對象事務管理模塊用于對系統事務處理及其一致性進行管理，系統遠程部署管理模塊用于對遠程集群的部署和配置，自主維護管理模塊用于對系統自身運行狀態進行檢測。4.根據權利要求3所述的基于云計算的智能電網調度系統，其特征在于:所述并行加載存儲模塊包括并行數據加載模塊、并行ETL模塊和并行存儲模塊。
【文檔編號】G06Q50/06GK106056322SQ201610611311
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月30日
【發明人】趙志辰, 杜娟, 王津, 郭智康
【申請人】國網河北省電力公司衡水供電分公司