电力云GIS平台及应用建设规划展望

云计算技术为电网GIS平台提供可弹性扩展的存储空间和高并发访问处理能力,文章以电网GIS平台为基础,研究了电力云GIS平台的体系架构,分析了电力云GIS平台及应用建设的关键点,包括电力空间数据引擎、基于云计算的空间数据处理、高性能电网分析及应用、基于云计算的电网统一地图服务以及云计算在全息三维可视化中的应用,提出了电力云GIS平台建设的规划。     

面向智能变电站和新能源接入的云计算应用

阐述了云计算技术在电力系统中的具体应用与研究现状。为满足智能变电站全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化和高级应用互动化的需求,利用云计算技术的强大数据存储和处理能力实现设备数字化管理、信息流双向流动、多业务协同和智能告警等应用。与此同时,提出了针对新能源接入的新能源支持云,应用于设备监测与运维管理的云计算设备全生命周期管理和基于信息融合技术的运维管理云平台,预期将很好地解决现阶段系统运行中所出现的问题。     

调控云关键技术研究及展望

云计算是一种通过网络便捷、按需访问资源共享池的模式,因其具有资源共享、按需服务、高可靠性、易扩展性等优点,被广泛应用于电力企业信息化建设中。对比了GCP(谷歌云)、 AWS(亚马逊云)、阿里云等主流云计算平台架构,针对电网一体化运行模式给电力系统调度控制带来的挑战,结合电网运行实际,就调控云关键技术展开深入研究,具体包括调控云虚拟化、智能运维、微服务框架、数据及业务安全等方面。最后从云生态建设、标准制定、应用场景等方面对未来发展进行了展望。     

基于膜计算和蚁群算法的电网云平台资源配置方法

针对电力系统云平台快速应用发展情况下,电网数据分析处理资源利用不均衡、电力系统数据中心结构复杂的现状,文中提出基于电力分析计算任务划分的云计算虚拟资源配置方法,从而较好地解决当前云计算存在的资源调度不合理问题。该方法引入膜计算概念,将云平台下的复杂分析任务按资源配置时间的不同划分为多类;采用改进蚁群算法按照资源占用率和计算机能耗为应用目标逐类实现虚拟资源的优化分配。仿真证明基于任务划分和蚁群算法的电网云平台虚拟资源配置方法可以提高调度效率,均衡分配资源,较好地实现云平台虚拟资源利用的最大化。     

基于膜计算和蚁群算法的电网云平台资源配置方法

针对电力系统云平台快速应用发展情况下,电网数据分析处理资源利用不均衡、电力系统数据中心结构复杂的现状,文中提出基于电力分析计算任务划分的云计算虚拟资源配置方法,从而较好地解决当前云计算存在的资源调度不合理问题。该方法引入膜计算概念,将云平台下的复杂分析任务按资源配置时间的不同划分为多类;采用改进蚁群算法按照资源占用率和计算机能耗为应用目标逐类实现虚拟资源的优化分配。仿真证明基于任务划分和蚁群算法的电网云平台虚拟资源配置方法可以提高调度效率,均衡分配资源,较好地实现云平台虚拟资源利用的最大化。     

省级泛在电力物联网云平台监控系统建设实践

国网江苏省电力有限公司(以下简称江苏公司)开展云平台建设和应用,推进"千台入云、系统上云"的专项工作,为泛在电力物联网的建设提供可靠的云计算服务。为提高云平台的运维能力,提出指标采集和存储、指标分析和可视化以及实时告警技术方案,构建物理机、平台、存储、应用的体系化监控体系,实现国网云运行监控和异常事件的实时告警。     

电网故障录波信息云发布系统的研究与设计

分析了当前电网故障处置过程的技术短板及形成原因,提出了一种基于电力系统移动应用平台的故障录波信息云发布系统设计方案,包括平台工作原理介绍、系统架构、模块组成、功能分解、方法流程等,并对设计思路、安全防护、认证机制、时效指标提升等关键技术要点进行了总结。通过在云南电网的应用验证了云发布系统的有效性和实时性,延伸了调控人员对电网故障的管控,满足了继电保护人员随时随地做出科学合理的调度决策的需求,有利于提升电网故障处置效率。     

基于云存储的电力设备巡检系统研究

针对智慧城市电力设备巡检系统数据量激增,无法安全高效地采集、存储与分析的问题,基于智能电网中电力系统各设备巡检监控规程和云计算技术及云存储平台的建设,通过建立云存储平台Hadoop及分布式文件系统(HDFS)的云存储模型,并应用C语言、基于Struts2框架、采用Maven单元测试工具等方法,设计并实现一套应用于智能电网的电力设备巡检监控数据的云存储系统。经测试表明,所设计的系统可实现电力系统各设备巡检监控数据的采集、传输、存储和归档等功能,为智慧城市的发展做好电力保障,更好地满足电力运行环境的使用需求。     

智能电网云计算平台构建

针对智能电网建设中对信息处理、数据存储和互动性方面的要求不断提高,提出了面向智能电网的云计算,构建了基于智能电网的数据云模型,以充分实现智能云对于电力系统现有处理器资源和存储资源的整合与利用,分析了基于云计算平台的智能电网实例,探讨了智能电网云计算发展中面临的问题。     

电力系统运维可视化平台的研究与设计

文章分析了电力系统运维可视化平台设计与实施的关键技术,深入研究该平台与信息系统基础软硬件之间的集成技术,并利用可视化技术、集成技术实现了信息运维的可视化、实时管理,从而提高了电网信息运维人员对信息设备的管控能力,具有广阔的应用前景。     

多源信息融合的微服务化电网事故追忆

提出一种在云计算平台上构建大数据环境下支持多源信息融合的微服务化电网事故追忆系统方法,解决传统电网事故追忆系统耦合度高、灵活性差、不易扩展等问题,满足事故追忆系统对短时间内解析大规模故障数据的要求。根据功能需求,将系统重构为电网模型、事故记录、操作记录和人机交互四个细粒度微服务;在此基础上,将每一个数据源接入独立的微服务模块,避免服务间的耦合和堆叠。结合云平台监控系统采集的容器集群负载参数,提出了基于长短期记忆神经网络算法的资源预测模型,提前对容器资源进行预测调度,避免负载突变对系统效率的影响,提升容器资源调度水平。结果分析表明,采用所述方法实现的微服务化电网事故追忆系统可靠性达99.999980%,具有良好的响应效率。     

电力系统对角加边模型的数据中心求解方法

随着超大规模区域互联电网的发展,智能电子设备和相量测量单元广泛应用,如何实现对所产生的PB级大数据的高速处理成为完成实时(超实时)计算的关键。云计算作为一种新型的互联网计算模式,为实现电力系统大数据分析和复杂电网高效并行计算提供了可能。针对电力系统基本计算单元对角加边模型(block bordered diagonal form,BBDF)和分解协调并行算法,提出一种低能耗数据中心的优化映射和并行计算方法。依据任务间计算耦合性,将分解协调并行算法进行拆分,并提出依据任务计算复杂度的任务到虚拟机偏好绑定放置方法。随后建立以虚拟机的CPU利用率、内存利用率为约束条件,以节能为目标的Bin-Packing模型,求解BBDF分解协调并行计算到数据中心映射的最优配置。通过Cloud Sim平台对IEEE 118节点电网模型和含有538节点和1133节点的大规模电网进行仿真计算。结果表明,应用虚拟机技术的数据中心计算在时间和系统能耗方面都优于传统单机多线程并行计算。IEEE 118节点算例计算时间降低42.32%,随着系统规模增大,1133节点实际电网计算时间降低75.8%。     

电力系统云计算初探

在全国电力系统互联不断发展的情况下,电力系统对计算机处理和存储能力要求越来越高。针对目前情况提出将＂云计算＂引入电力系统,利用系统内部广域网建立电力云。通过电力云最大限度的整合电力系统现有的计算能力和存储资源,为系统提供＂超级计算＂能力。结合基于电力云的电网电能损耗分析、智能预警功能分析了在电力云的环境下的特点,说明电力云对于中国电网发展的意义。     

电机设备远程运维云平台的边缘装置研发

介绍了一种基于ARM处理器的电机状态评估和诊断边缘装置,围绕电机设备远程运维云架构下边缘装置的特点,提出了其底层硬件架构、软件设计等。该边缘装置实现了对电机运行参数进行实时采集,解析关键特征参数,并与云端运维平台进行实时数据交互,实现对电机运行状态的监测管理。最后,将该边缘装置在现场环境与远程电机运维云平台进行应用,证明了系统的有效性。     

基于云计算的智能电网调度平台研究

针对我国能源领域近年来出现的新问题,诸如新能源大量并网和消纳、源网荷的联动、提高电网数据处理效率、增强电网风险防范能力等,提出利用电力大数据和云计算技术构建综合型的智能电网调度云计算平台,借助调度云计算平台高效的数据计算能力,提高电网中调度大数据的处理效率,合理配置电力资源。阐述调度云计算平台的工作原理,并在调度云计算平台的基础上,将电网的调度结构和外部气象、地质、水文、定位、图像识别等信息相结合,组建调度云应用平台。以省级电网调度为例,按照电网需求和调度功能,在调度云应用平台上进行功能模块设计,构建省级电网调度云计算平台。通过试验说明调度云计算平台在调度数据处理方面确有优势。最后对调度云计算平台的实现工作展开探讨,阐述调度云计算平台实现的前提条件。     

新一代人工智能在智能电网中的应用研究综述

智能电网是人工智能 （artificial intelligence, AI） 的重要应用领域之一, 以高级机器学习理论、大数据、云计算为主要代表的新一代人工智能 （new generation artificial intelligence, NGAI） 技术的进步和突破, 将会促进智能电网的发展。首先概述AI的主要方法, 并对NGAI的内涵、特点与技术体系进行论述。之后, 对NGAI在能源供应、电力系统安全与控制、运维与故障诊断、电力需求和电力市场等领域中的最新应用研究情况进行比较系统的综述。最后, 总结NGAI在智能电网中应用的关键问题, 提出人工智能在智能电网中的应用可分为三阶段实施的建议。     

电力系统云计算中心的研究与实践

对云计算的技术发展和服务模式进行了介绍,探讨了云计算在电力系统应用的可行性和必要性。对电力系统云计算中心的建设目标和系统特点进行了阐述,并针对仿真计算领域详细设计了仿真云计算中心系统架构的几个层次:基础设施云、数据管理云、仿真计算云、协同工作云和咨询服务云。对数据标准、电网模型整合技术、海量数据管理技术、动态任务调度技术、协同技术等电力系统云计算中心的主要标准和关键技术进行了研究,最后给出了实际应用场景。     

基于云计算的电网企业信息运维模式研究

随着电网企业大量信息系统及设备投运,传统运维方式在调度数据及资源的灵活性和实时性方面出现了瓶颈,运维服务保障能力亟待提升。为解决以上问题,本文提出一种基于云计算的电网企业信息运维模式,从梳理业务需求处理流程入手,建设信息系统资源池平台和桌面云终端资源平台,整合公司信息系统及终端资源,为运维工作提供技术支撑。同时,优化云调度,完善云检修,提升信息资源利用效能。最后,规范服务交付流程,健全运维保障体系,明确信息运维管理格局,增强运维管控水平。该模式可快速响应资源调度,优化资源使用效能,提升用户体验,实现从面向设备为核心到面向服务为核心的运维管理模式新转变,全面提升信息运维服务保障能力和内部资源管控能力。     

基于云平台的计量运行数据深化应用与故障智能识别研究

针对计量自动化系统普遍存在的档案一致性差、实时监控效果不佳以及数据价值尚未深入发掘等问题,结合电网电能量数据上传要求,主要针对计量运行数据深化应用与故障智能识别开展应用研究。以云平台作为基础平台支撑,构建了计量数据智能分析平台,能够对计量档案完成质量分析,并对异常数据进行提取和处理,有效解决档案一致性问题。该平台可依据典型计量故障数据,智能化构建计量故障池,对海量计量数据进行分析,并识别出疑似的计量故障数据,辅助运维人员开展计量设备的运维工作。该平台还可基于计量海量数据的分析与挖掘,实现客户日用电情况、异常数据监控等数据高级分析应用。文中研究对于我国泛在电力物联网在计量自动化领域的实践提供了可靠借鉴。     

基于电网弹性响应的运维检修多路径优选决策

针对电网弹性影响下运维检修如何决策的问题，提出一种考虑电网弹性与运维检修映射关系、多路径优化的运维检修决策。首先，提出弹性恢复效率指标与运维检修资源配置、恢复负荷、供电恢复时间及经济损失的映射关系；其次，为了使电网供电恢复时间最小，建立基于元胞自动机的运行检修路径选择模型，为运维检修人员到达故障点提供优选路径；再次，为了更加合理优化的决策，建立弹性影响下路径优选的运维检修决策模型，提出相应的目标函数与混合整数非线性规划算法转换的约束条件，并提出CONOPT求解器在GAMS平台上的求解方法；最后，基于浙江某区域实际电网，正向提出运维检修决策策略，反向将运维检修决策映射到弹性指标，分析配电网弹性恢复率指标。