面向泛在电力物联网的分布式云数据中心优化选址

泛在电力物联网是应对海量综合能源设备、数据和业务计算负荷的关键,云计算是泛在电力物联网的关键技术。云数据中心是云计算架构核心,云数据中心选址对云计算性能意义重大。变电站是能量流、业务流和信息流的核心节点,且有建设数据中心的有利资源,分布式架构可以高效利用变电站资源。因此,基于变电站建设多站融合的分布式云数据中心是支持泛在电力物联网的有效方式。首先考虑能量流、业务流和信息流的关系,分析变电站特性,提出基于变电站的分布式云计算架构。然后针对该架构提出云数据中心优化选址策略。最后基于案例对优化选址策略进行仿真,证明了优化策略的有效性。     

智能电力物联网功能架构体系设计及创新模式探讨

电力物联网是实现电力系统和能源互联网的核心链接纽带,从而支撑能量流、信息流、业务流和价值流的有机融合。尤其在大数据、人工智能及能源革命发展大趋势下,为推动电力物联网科学合理智能化建设和技术发展,文章对智能电力物联网功能架构体系及创新模式进行了探讨。首先,从信息物理融合角度,提出了智能电力物联网的基本概念及建设目标,核心是智能一次物理系统与智能二次信息系统的深度融合。其次,详细阐述了智能电力物联网功能架构,主要包含物理层、感知层、网络层、平台层、应用层和交互层。进而,提出了智能电力物联网的技术体系,分别从一次物理设备智能化、二次信息系统智能化和业务应用智能化3个层面展开了关键技术阐述。最后,给出了智能电力物联网协同创新及生态圈建设模式。文章为智能电力物联网的标准化及规范化建设,提供了一定的参考和建议。     

云计算在智能电网中的应用

结合智能电网建设目标和云计算技术,分析智能电网系统计算模式和云计算的关联,研究智能电网的系统架构,提出云计算在智能电网信息流、业务流和电力流高度融合中的应用模式和设计层次,最后结合实际工作中的桌面终端管理系统,阐述了云计算在电力信息运行维护中的应用。     

云计算与智能电网

文章结合云计算和智能电网的特点,全面阐述了基于＂云＂的理想化智能变电站结构、智能电网调度系统以及扁平化结构的智能电网,提出基于＂云＂的智能电网能充分体现＂电力流、信息流、业务流＂高度一体化的理念。     

泛在电力物联网传输网优化关键技术研究

泛在电力物联网作为能源互联网建设的重要基石,对于提升电网综合效能和社会效能,促进满足用户需求的新兴业务的发展具有重要意义。面对新形势、新要求,通过优化泛在电力物联网内部通信网络架构,加快建设泛在电力物联网步伐,实现“能源数据”广泛互联,成了亟待解决的关键问题。本文以泛在电力物联网架构下的传输网为例,分别从网络拓扑结构和路由层面2个角度出发,制定优化策略。从网络拓扑角度出发,提出了基于节点权重的加边优化策略;从路由层面出发,考虑业务均衡性问题,提出了基于边介数的优化路由策略;通过构建网络性能评价指标,将本文提出的优化策略与传统策略进行对比,验证了优化策略能够提升网络的健壮性,扩充网络容量。     

基于Voronoi图的多站融合变电站选址定容优化

多站融合变电站是支撑泛在电力物联网建设的基础保障,其发展也给传统变电站规划带来新的挑战。考虑多站融合变电站高效连接储能、数据中心负荷、电动汽车充电负荷、新能源微电网等多元主体的服务特性,提出一种多站融合变电站选址定容优化规划方法。考虑变电站服务主体的个性化需求,结合Voronoi图理论,以多维度负荷距成本最小为优化目标,建立优化模型及其求解方法流程。结合某地区电网规划实例,仿真分析多站融合变电站选址定容优化规划方案,并与传统规划方案进行成本比对,验证了模型的有效性。结果表明:所提的多站融合变电站选址定容优化模型有利于促进配网中站、源、荷、储、充多资源的紧密协同。     

泛在电力物联网云数据中心的研究展望

泛在电力物联网(ubiquitous power internet of things,UPIoTs)是能源转型背景下电网企业提升自身建设、运维、管理水平,增强不同行业及用户互动的有益探索。文章从泛在电力物联网的体系架构入手,介绍了感知层、网络层、平台层和应用层的功能作用。平台层的作用在于通过搭建数据中心、云平台的方式解决信息碎片化存储问题,打破信息孤岛现状,实现信息互联共享。如何构建强大的数据中心成为加快推进泛在电力物联网建设的前提和基础。本文详细阐述了云数据中心的特点、分类、关键技术以及产品应用,同时详述了多站融合的数据中心的原则和类别,为相关研究和实践开拓思路。     

泛在电力物联网的技术架构与关键技术研究

介绍了泛在电力物联网的概念与技术架构,泛在电力物联网的核心是利用智能芯片、人工智能、大数据、云计算及无线通信等先进技术对电力信息等进行可靠、高效、实时地传输与利用。并从信息采集、信息识别、信息传输与信息处理4个方面阐述了泛在电力物联网的关键技术,分析了泛在电力物联网建设中存在的信息采集的准确性、信息传输的安全性、可再生能源消纳等难点,并提出未来展望。     

面向智能电网建设的电力物联网架构研究

智能电网是电网公司建设的新趋势,具有较强的灵活性、可接入性、可靠性与盈利性。随着信息化时代的来临,智能电网的建设已经上升到了国家战略层面。为加快电网智能化建设,实现电力流、信息流和业务流的融合,通过分析物联网技术在电力应用方面的国内外研究现状及其优势,提出了一种面向智能电网建设的电力物联网架构,将智能传感器、移动互联网、移动终端、射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)等设备应用于电网建设,与物理电网进行高度集成,并进行了应用与实现,能够实现配电网络进行实时监控、快速定位故障区段、快速恢复供电功能等,电力物联网的架构应用有利于优化电力资源配置,提高服务质量,进一步满足用户电力需求,实现电力安全、可靠、经济化供应。     

基于电力大数据技术的泛在电力物联网应用研究∗

大数据技术是电力智能终端与电力物联网之间通信的有效载体.泛在电力物联网既是数据的生产者,同时又是数据的消费者,提升电力大数据的应用技术,可以有效解决泛在电力物联网信息流层面的数据延迟与堵塞问题,提升数据的响应速度.基于大数据与电力物联网融合的设计架构,从能源、金融及业务层面提出了5种应用场景,对电力大数据与泛在电力物联网深度融合的商业运营模式进行了探讨.     

智能变电站系统方案探讨

智能变电站是智能电网中变换电压、接受和分配电能、控制电力流向和调整电压的重要电力设施,是智能电网“电力流、信息流、业务流”三流汇集的焦点,变电站智能化对建设坚强智能电网具有极为重要的作用.首先介绍了综合自动化变电站、数字化变电站、智能变电站系统的特点、架构,在此基础上探讨了两种智能变电站系统方案,并对智能变电站系统的关...     

电力无线专网在泛在电力物联网中的应用

电力无线专网将成为解决电网“最后一公里”通信连接问题的关键技术,助力泛在电力物联网实现万物互联、人机交互,全面深入应用电力无线专网对泛在电力物联网的建设具有重要意义。首先介绍了泛在电力物联网的基本概念与特征、分析了泛在电力物联网业务对通信的需求,研究了电力无线专网架构、技术和特点。其次,深入分析了电力无线专网在泛在电力物联网中的三大典型应用场景,即控制类业务、采集类业务、移动类业务。基于应用场景指出了电力无线专网建设过程中存在的通信干扰、网络安全、业务连续性以及基站选址等问题,并结合建设实际提出了针对性的解决措施。最后给出了泛在电力物联网环境下电力无线专网建设方向,在业务针对性、业务发展需求、业务扩展性以及业务安全性等方面进行了探讨。     

面向智能用电的家庭综合能源管理系统的设计与实现

以国家电网公司智能用电试点建设为依托,充分把握智能化电力需求侧管理的要求,基于面向智能电网的高级计量架构(AMI)的研究,设计并实现了面向电力用户的家庭综合能源管理系统。本系统是以智能电表、智能交互终端、智能插座等智能设备组成家庭网络,能够支持分布式能源、电动汽车等系统或设备的接入和计量,综合家庭能耗监测和能源优化管理,家用电器智能控制,与用户双向互动等功能,进而构建了电网与用户能量流、信息流、业务流实时互动的新型供用电关系,满足智能电网下智能用电对技术先进、经济高效、服务多样、灵活互动和友好开放的要求。     

电力物联网5G云–边–端协同框架与资源调度方法

分布式能源、可调负荷及储能装置大规模接入配电网运行带动“源-网-荷-储”调控模式的转变,配电网与分布式资源之间频繁双向互动对通信网全面感知与广域传输能力提出更高要求。电力物联网与5G的融合通过云-边-端多层级资源的深度协同提供有效的解决方案。针对现有云-边-端协同技术在电力物联网与5G融合应用面临的与电力业务需求适配性不足、异构资源调度协同性差、数据隐私安全难以保障等挑战,文章提出电力物联网5G云-边-端多级协同框架,支撑分布式资源与配电网的协同互动;在此基础上,基于联邦深度Q学习,提出基于半分布式人工智能的云-边-端协同资源调度方法,在高可靠低时延约束下实现端侧任务卸载、功率控制与云侧/边侧计算资源分配的协同优化;最后,通过算例分析验证该技术在能耗、时延、吞吐量等方面的性能优势,同基于层次分析法和深度Q学习的边缘网络任务卸载算法(distributionoffloadingalgorithmbasedon analytic hierarchy process and deep Q network,AHP-DQN)和能量感知边缘计算移动管理算法(energy-awaremobility...     

泛在电力物联网背景下变电站整体架构设计

提出了具备感知终端海量接入、网络计算集成协作和业务应用按需定制等特点的泛在电力物联网概念,设计了泛在电力物联网背景下包含感知设备层、网络传输层和平台应用层的变电站基本架构,并结合变电站常规业务与发电企业、电网等新业态的实际发展需求,从感知设备层、网络传输层、平台应用层提出了泛在电力物联网涉及的关键技术。     

基于云-边-端协同的电力物联网用户侧数据应用框架

物联网技术渗透到电力系统所形成的电力物联网承载着海量数据流,通过电力业务数据化和电力网络信息化,促进电力数据业务化目标的实现。目前电网基于云计算的集中式数据存储与处理,使得海量细粒度的用户侧数据无法得到有效应用。基于此,文章提出了基于云-边-端协同的用户侧数据应用框架,以打破由于计算资源有限而导致用户侧与电力系统的交互壁垒。利用边缘计算与云计算的互补性,以预测预警、分类聚类和需求响应3类用户侧基础数据应用为例,设计了用户侧数据应用框架,以期实现自下而上和自上而下的双向数据流、业务流的协同循环,从而达到对用户侧数据进行广而深的价值挖掘的目标。最后,从物理层、平台层和业务层3个维度对实现该框架的关键技术进行了分析与总结。     

能量路由器在泛在电力物联网配网侧的应用研究

随着能源结构的调整与转型,互联网技术和数字化技术的迅猛发展,国家电网提出"三型两网、世界一流"的战略目标。其中,以电力建设为平台应用实践泛在电力物联网,成为打破行业壁垒,走向共享、共赢和开放的战略之举。新能源(电力)、水、气在电力系统中配电侧需求量的比重加大,电力系统是整个能源链的核心环节,长期以来依靠上下游支撑,保持平稳运行。所以,研究如何将现有配网侧负荷需求和发电管理等融入泛在电力物联网建设是当前工作的重中之重。能量路由器通过智能识别源端(电网侧、用户侧)、负荷端的发电、用电需求,具备能量流双向流动,优化电源端与负荷端电力需求,充分满足了国家电网对泛在电力物联网配网侧的需求,具有重大的现实意义。     

基于云计算的电力数据中心基础架构及其关键技术

为了适应新一代数据中心的发展趋势,并满足智能电网的需要,提出了基于云计算的新一代电力数据中心的基础架构。分析了现有电力数据中心的逻辑结构与功能,采用虚拟化技术对电力数据中心的服务器进行虚拟化,提高资源利用率,保障电力数据中心的高可用性和可伸缩性。设计了基于Hadoop的电力数据中心云计算平台,为智能电网的各个业务系统、数据挖掘与辅助决策支持等应用提供海量数据的存储、管理与计算环境。提出现有电力数据中心向云计算的分阶段迁移策略,以保障平稳过渡。     

继电保护在线定值整定系统

介绍了省网继电保护智能化在线定值整定及核查系统集电力流、信息流、业务流一体化的总体架构和功能。     

云计算数据中心可扩展服务器节能优化研究

云计算数据中心日益庞大带来的高能耗问题已经凸显,并且严重制约到云计算数据中心的可持续性发展。本文提出了一种新型的云计算数据中心可扩展服务器节能优化策略——效能优化策略,该策略能够基于全局角度来降低能源消耗,优化服务器选择过程,并且还可促使不同服务器之间实现负载均衡。首先阐述了云计算数据中心能耗构成和度量方法,其次,分析了云计算数据中心能耗管理系统架构及节能优化流程及迁移策略,并且通过仿真实验结果表明:从能耗大小来看,提出的效能优化策略要比DVFS策略、无迁移策略所对应的能耗更小;从迁移数来看,提出的效能优化策略要比DVFS策略所对应的迁移次数更少,总之,效能优化策略要明显比DVFS策略、无迁移策略更优越。