成源浩

摘要：在智能化時(shí)代到來(lái)的今天，電力供應(yīng)和監(jiān)控系統(tǒng)也面臨著越來(lái)越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。隨著各種新模式的開發(fā)，大量新技術(shù)和設(shè)備的投入使用，傳統(tǒng)的電力供應(yīng)系統(tǒng)在信息計(jì)算、存儲(chǔ)和分析方面迎來(lái)了越來(lái)越大的挑戰(zhàn)，逐漸顯得越來(lái)越吃力。伴隨著技術(shù)的革新，針對(duì)產(chǎn)生的問(wèn)題所逐漸崛起的是電力云計(jì)算系統(tǒng)的誕生。電力云計(jì)算系統(tǒng)在各方面顯示了其獨(dú)特的優(yōu)越性，在計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面，有著非常強(qiáng)大的運(yùn)行能力和存儲(chǔ)能力。電力云計(jì)算平臺(tái)一經(jīng)開發(fā)應(yīng)用，便引起了國(guó)內(nèi)外強(qiáng)烈的關(guān)注。結(jié)合以上分析，文章針對(duì)電力云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)，結(jié)合OpenStack和Hadoop提出了一種能夠大力提高電力資源調(diào)配效率、提供超強(qiáng)運(yùn)算和大數(shù)據(jù)庫(kù)保存的云計(jì)算框架。

關(guān)鍵詞：資源調(diào)度；云平臺(tái)；策略

1 電力云計(jì)算平臺(tái)的設(shè)計(jì)

為了提高電力資源調(diào)配效率，協(xié)調(diào)電力行業(yè)的智能化發(fā)展，電力平臺(tái)任務(wù)系統(tǒng)需要具備靈活的調(diào)配能力，同時(shí)，針對(duì)傳遞來(lái)的信息進(jìn)行高速運(yùn)算并進(jìn)行分析，對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理之后進(jìn)行存儲(chǔ)[1]。并且，在復(fù)雜的電力調(diào)配時(shí)，針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)模擬可能情況并進(jìn)行資源調(diào)配和系統(tǒng)產(chǎn)生解決的最佳方案。同時(shí)能夠在復(fù)雜和電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行綜合分析，從而得出最精準(zhǔn)的電力調(diào)配方案。電力云計(jì)算平臺(tái)各組成部分結(jié)構(gòu)框架如表1所示。

2 基于虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移的電力仿真云計(jì)算平臺(tái)資源調(diào)度

2.1 電力仿真云計(jì)算平臺(tái)資源調(diào)度特點(diǎn)

針對(duì)電力資源調(diào)配的仿真云計(jì)算系統(tǒng)具有許多特點(diǎn)：

（1）任務(wù)動(dòng)態(tài)隨著計(jì)算流程而變化；（2）計(jì)算流程的動(dòng)態(tài)變化極強(qiáng)；（3）在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中具有多樣性的特點(diǎn)[2]。以上的特點(diǎn)使得電力調(diào)配的云計(jì)算平臺(tái)于其他的服務(wù)有非常大的不同之處。針對(duì)其仿真性的優(yōu)勢(shì)，電力資源的調(diào)配如果不均勻，則會(huì)造成一定的資源浪費(fèi)，使得局部的負(fù)荷過(guò)載，從而對(duì)仿真的效率造成影響；相反，如果資源調(diào)配按照最大的計(jì)算規(guī)模進(jìn)行均衡分配，則會(huì)造成更大的資源浪費(fèi)以及傳輸過(guò)程的能源損失。綜合分析電力仿真資源調(diào)配的優(yōu)勢(shì)，對(duì)各環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合的調(diào)度，當(dāng)任務(wù)數(shù)量較少時(shí)，則可以選擇性地關(guān)閉一些重要的節(jié)點(diǎn)，從而降低能量的損失；當(dāng)任務(wù)大量增加時(shí)，也可以隨時(shí)提供計(jì)算和分析服務(wù)，從而能夠快速解決問(wèn)題，完成電力的綜合分析和調(diào)配，從而達(dá)到快速分配和高效調(diào)度的效果。

2.2 電力方針云計(jì)算平臺(tái)虛擬機(jī)遷移控制框架

在目前的電力供應(yīng)和調(diào)度系統(tǒng)中，仍然存在很多單機(jī)的狀態(tài)，也有許多沒(méi)有進(jìn)行虛擬處理的集合，因此要進(jìn)行全系統(tǒng)的虛擬化仿真設(shè)計(jì)，則需要經(jīng)歷虛擬化設(shè)計(jì)階段、仿真虛擬間質(zhì)轉(zhuǎn)化階段、虛擬平臺(tái)正式投入使用3個(gè)階段。在仿真虛擬間質(zhì)轉(zhuǎn)化階段，需要針對(duì)物理情況下提供的物理資源需求信息以及用戶對(duì)資源的申請(qǐng)，通過(guò)最優(yōu)化的方式，根據(jù)虛擬化的仿真結(jié)果，確保在提升服務(wù)質(zhì)量的時(shí)候，能夠降低電力能源損耗以及提升資源的綜合利用效率。針對(duì)虛擬化的云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)的遷移控制如圖1所示。

當(dāng)仿真虛擬模型在運(yùn)行的過(guò)程中，遇到物理節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，就可以針對(duì)鏡像顯示的模型進(jìn)行各種綜合分析，并及時(shí)進(jìn)行計(jì)算與模擬。在整個(gè)監(jiān)控和模擬的過(guò)程中，收集到的所有信息以及對(duì)各物理節(jié)點(diǎn)負(fù)載的分析，都會(huì)通過(guò)最優(yōu)化的程序?qū)τ?jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，選出最優(yōu)的計(jì)算結(jié)果，并進(jìn)行下游的資源調(diào)度。

2.3 電力云計(jì)算平臺(tái)的建設(shè)和性能優(yōu)化

中國(guó)電力行業(yè)發(fā)展迅速，由建國(guó)初期的百?gòu)U待興，到如今電力行業(yè)的崛起，各省市電力企業(yè)的建立和特性以及技術(shù)特點(diǎn)都有很大的差異性。所以，在對(duì)全國(guó)進(jìn)行建設(shè)云計(jì)算體系時(shí)，則會(huì)涉及多方面的協(xié)調(diào)。要做的第一步就是實(shí)現(xiàn)電力平臺(tái)的虛擬化進(jìn)程，當(dāng)然這要建立在不產(chǎn)生任何電力中斷的情況下進(jìn)行。隨后，要對(duì)建立的云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行啟動(dòng)，同時(shí)在啟動(dòng)開始時(shí)要對(duì)原來(lái)的計(jì)算體系進(jìn)行模擬控制，以保證計(jì)算順利進(jìn)行。在云計(jì)算平臺(tái)啟動(dòng)的初期，需要對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行更改操作，將其安裝到物理節(jié)點(diǎn)，從而能夠做到在初始化完成之后即可實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的計(jì)算以及優(yōu)化進(jìn)程。當(dāng)初始化的過(guò)程結(jié)束，我們需要對(duì)原有的電力平臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，將所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到初始化完成的云計(jì)算平臺(tái)。該過(guò)程一旦完成，那就可以把云計(jì)算平臺(tái)應(yīng)用起來(lái)了，就可以針對(duì)目標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，從而完成優(yōu)化操作[3]。

2.4 電力云計(jì)算平臺(tái)實(shí)現(xiàn)資源調(diào)配

電力云計(jì)算平臺(tái)針對(duì)電力的調(diào)配可以分為細(xì)粒度和粗粒度兩種調(diào)配方式，細(xì)粒度任務(wù)在實(shí)施調(diào)度時(shí)不能實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的平滑遷移，而且，細(xì)粒度調(diào)配也存在很大的缺陷，其對(duì)實(shí)時(shí)性的要求是非常高的，并且云計(jì)算系統(tǒng)無(wú)法針對(duì)其制定出最優(yōu)化的條件，同時(shí)還會(huì)造成物理裝備的耗能增加等問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

在總結(jié)了全國(guó)所有電力供應(yīng)系統(tǒng)之后，就目前智能化在各方面應(yīng)用前景廣闊，本文展示了一種新型的計(jì)算體系，它是建立在云服務(wù)的基礎(chǔ)之上的，具有計(jì)算效率高、動(dòng)態(tài)性好、方便進(jìn)行資源整合調(diào)配等優(yōu)勢(shì)。仿真結(jié)果指出，云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)有高效率、消耗能量低以及資源利用率高等特點(diǎn)，接下來(lái)要考慮該過(guò)程中對(duì)資源的占用，進(jìn)一步將虛擬機(jī)進(jìn)行資源再分配，從而進(jìn)一步提高調(diào)配機(jī)制的完善程度，為構(gòu)建全國(guó)統(tǒng)一的電力平臺(tái)提供了新的研究依據(jù)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]鄭超，侯俊賢，嚴(yán)劍峰，等.在線動(dòng)態(tài)安全評(píng)估與預(yù)警系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2010（3）：55-60.

[2]李廣凱，李庚銀.電力系統(tǒng)仿真軟件綜述[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2005（3）：61-65.

[3]王德文，劉曉萌.基于虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移的電力仿真云計(jì)算平臺(tái)資源調(diào)度策略[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2015（12）：97-105.