闕凌燕，蔣正威，肖艷煒，盧 敏

（國網(wǎng)浙江省電力有限公司，杭州 310007）

0 引言

近年來，隨著特高壓的投產(chǎn)、交直流網(wǎng)絡(luò)的運行以及新能源發(fā)電的快速增長，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運行日益復(fù)雜，對電網(wǎng)的管理和調(diào)度運行提出了更高要求。同時，國家倡導(dǎo)的節(jié)能減排和能效提升，對綜合能源的統(tǒng)一優(yōu)化調(diào)度提出了新的需求，傳統(tǒng)的調(diào)度方式無法滿足實際運行需求。云計算技術(shù)的引入，為冷熱電氣等多種類型能源的產(chǎn)、輸、配、用等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，以及氣候、經(jīng)濟(jì)、政策、環(huán)境等信息融合及系統(tǒng)資源的統(tǒng)一調(diào)度管理提供了新的思路。

云計算[1]是一種通過網(wǎng)絡(luò)便捷、按需訪問資源共享池的模式，因其具有資源共享、按需服務(wù)、高可靠性、易擴(kuò)展性等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)的各個方面。如水、電、氣等公用事業(yè)，云計算提供IT 基礎(chǔ)設(shè)施，通過虛擬化技術(shù)，提供計算能力、存儲能力、網(wǎng)絡(luò)能力，通過服務(wù)模式實現(xiàn)平臺、軟件、應(yīng)用的共享。按部署和運營方式，云計算分為公有云和私有云，公有云主要是大型互聯(lián)網(wǎng)公司為應(yīng)對公眾的IT資源需求而提供的云計算服務(wù)；私有云則部署在企業(yè)內(nèi)部，為企業(yè)內(nèi)部的管理、運營以及數(shù)據(jù)應(yīng)用等提供基礎(chǔ)支撐。

GCP（谷歌云）使用谷歌核心基礎(chǔ)架構(gòu)、數(shù)據(jù)分析以及機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，提供計算引擎、應(yīng)用引擎、容器引擎、數(shù)據(jù)存儲等，支持自由的搜索、視頻等業(yè)務(wù)，并提供基礎(chǔ)設(shè)施托管和開發(fā)人員服務(wù)等。AWS（亞馬遜云）是目前世界上最大的云服務(wù)商，主要提供彈性計算EC2、簡單存儲S3、簡單數(shù)據(jù)庫Simple DB、簡單隊列SQS、彈性MapReduce、內(nèi)容推送CloudFront、電子商務(wù)DevPay、靈活支付FPS 等服務(wù)，更側(cè)重于IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施）層。阿里云底層提供云基礎(chǔ)設(shè)施、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及智能能力；中層通過數(shù)據(jù)中臺，提供數(shù)據(jù)獲取、清洗、歸檔以及處理能力；上層通過智能中臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)化、智能化，最終賦能業(yè)務(wù)，重點打造實時計算平臺。主流公有云廠商針對不同行業(yè)各有側(cè)重，運營模式也存在差別。

為保證數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)的安全，大型企業(yè)選擇建設(shè)私有云，通過對基礎(chǔ)設(shè)施層的虛擬化、平臺層和應(yīng)用層的服務(wù)化，為高級應(yīng)用的開發(fā)提供支撐。 中國移動建設(shè)了移動云，在傳統(tǒng)的IaaS、PaaS（云平臺服務(wù)）層、SaaS（云應(yīng)用服務(wù)）層之外，基于業(yè)務(wù)特點，增加了計算能力層，提供數(shù)據(jù)挖掘工具庫、云存儲中間件和搜索引擎核。國家電網(wǎng)公司也高度重視云計算技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用，為提升運營效益、電網(wǎng)安全、客戶服務(wù)及拓展新業(yè)務(wù)，發(fā)布了國網(wǎng)云建設(shè)總體方案，計劃“十三五”末，建成生產(chǎn)控制云（以下簡稱“調(diào)控云”）、企業(yè)管理云與公共服務(wù)云，共同組成國網(wǎng)云。

國網(wǎng)云的目標(biāo)是建成資源調(diào)配更彈性靈活、數(shù)據(jù)利用更集中智能、服務(wù)集成更統(tǒng)一高效、應(yīng)用開發(fā)更快速便捷的云平臺，實現(xiàn)云基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)、服務(wù)、應(yīng)用等IT 資源的一體化管理，支撐業(yè)務(wù)處理類、分析決策類、采集監(jiān)控類和生產(chǎn)控制類應(yīng)用。企業(yè)管理云提供數(shù)據(jù)的跨域計算，實現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用從搬數(shù)據(jù)向搬計算轉(zhuǎn)變，支撐規(guī)劃、建設(shè)、運檢、營銷、經(jīng)營等各類企業(yè)管理業(yè)務(wù)；公共服務(wù)云部署公司外網(wǎng)業(yè)務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，支撐電商、金融、客服、售電等各類業(yè)務(wù)；調(diào)控云采用國分、省地二級部署，通過資源高速同步網(wǎng)，實現(xiàn)二級云的互聯(lián)與協(xié)同，基于統(tǒng)一的調(diào)度業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型，支撐調(diào)度運行與調(diào)度管理的各類業(yè)務(wù)。

本文基于云計算的特征，以及電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)的實際需求，研究調(diào)控云的關(guān)鍵技術(shù)，分析建設(shè)過程可能存在的問題，并對未來進(jìn)行展望。

1 需求分析

隨著特高壓交直流電網(wǎng)建設(shè)的全面提速、新能源的快速發(fā)展、電力市場化改革的深入推進(jìn)，電網(wǎng)交直流高度融合，一體化特征凸顯。電網(wǎng)事故的關(guān)聯(lián)性、復(fù)雜性越來越高，電網(wǎng)運行中智能控制（自動）、處置協(xié)同（人工）跨越調(diào)度管轄、跨越電力范疇、跨越專業(yè)管理的需求尤為迫切。特高壓電網(wǎng)進(jìn)一步加強(qiáng)后，現(xiàn)有電網(wǎng)實時模型已不能完全滿足在線分析的要求，當(dāng)前電網(wǎng)在線分析軟件使用的模型采用本地局部模型、外網(wǎng)等值模型、全模型定期分發(fā)，對與外部電網(wǎng)融合度較高的電網(wǎng)而言，這幾種模型都存在明顯缺陷：本地局部模型忽略相鄰電網(wǎng)影響，邊界線路計算誤差較大；外網(wǎng)等值模型，邊界線路誤差變小，潮流發(fā)生較大變化時誤差仍較大；全模型定期分發(fā)方式存在較大延時，影響在線分析實時計算。因此急需從以下幾個方面來提升調(diào)控業(yè)務(wù)支撐能力。

1.1 提升信息及支撐平臺能力

為解決調(diào)控系統(tǒng)應(yīng)用平臺整體支撐能力不強(qiáng)，硬件互備能力不足、并行處理能力不強(qiáng)、軟件集成化程度不高等問題，需要研究如何應(yīng)用多活技術(shù)、資源彈性分配技術(shù)、任務(wù)動態(tài)調(diào)度技術(shù)、分布式計算技術(shù)、廣域消息總線技術(shù)、電網(wǎng)對象標(biāo)準(zhǔn)化建模技術(shù)、模型多版本技術(shù)、深度學(xué)習(xí)技術(shù)、小樣本學(xué)習(xí)技術(shù)等，提升調(diào)控系統(tǒng)應(yīng)用平臺支撐能力。

1.2 提升自然人機(jī)交互能力

調(diào)控系統(tǒng)當(dāng)前人機(jī)交互方式較為單一，僅支持鍵盤、鼠標(biāo)輸入方式，不支持自然方式進(jìn)行交互。需要研究基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的適用于電網(wǎng)調(diào)度的人機(jī)語音交互支撐平臺、面向電網(wǎng)全景監(jiān)視的地理信息圖技術(shù)、人機(jī)增強(qiáng)可視及表達(dá)技術(shù)、移動終端人機(jī)展示技術(shù)、電網(wǎng)自動成圖技術(shù)等，提升調(diào)控系統(tǒng)自然人機(jī)交互能力。

1.3 提升電網(wǎng)全局運行監(jiān)控能力

針對當(dāng)前電網(wǎng)調(diào)控系統(tǒng)缺乏對跨區(qū)擾動與故障的迅速定位、缺少面向電網(wǎng)監(jiān)控業(yè)務(wù)的告警信號綜合分析與處置決策的技術(shù)支撐手段，以及從監(jiān)視到輔助決策過程不夠便捷、連貫等問題，需要研究基于事件鏈的跨區(qū)電網(wǎng)故障及擾動的故障源定位及按需推送技術(shù)、大電網(wǎng)多級調(diào)度協(xié)同的自適應(yīng)巡航技術(shù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)的廣域高速交換匯集技術(shù)等，提升電網(wǎng)全局運行監(jiān)控能力。

1.4 提升電網(wǎng)運行智能化水平

針對調(diào)控中心內(nèi)部缺乏數(shù)據(jù)跨專業(yè)的綜合分析、智能應(yīng)用，調(diào)度系統(tǒng)范圍內(nèi)缺乏跨調(diào)控機(jī)構(gòu)的廣域查詢、全局搜索、智能分析能力和聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等問題，需要研究基于大規(guī)模并行計算的全網(wǎng)統(tǒng)一分析預(yù)警服務(wù)、基于電網(wǎng)運行大數(shù)據(jù)的調(diào)控知識庫的智能搜索、基于office 插件方便快捷的智能報表等，提升電網(wǎng)運行智能化水平。

2 調(diào)控云關(guān)鍵技術(shù)探究

調(diào)控云是國網(wǎng)公司“三朵云”規(guī)劃中的一個重要組成部分，為適應(yīng)“統(tǒng)一管理、分級調(diào)度”的調(diào)度管理模式，調(diào)控云采用統(tǒng)一和分布相結(jié)合的分級部署設(shè)計，形成國分主導(dǎo)節(jié)點和浙江調(diào)控云的二級部署，共同構(gòu)成一個完整的調(diào)控云體系。浙江調(diào)控云縱向與國分云有機(jī)結(jié)合作為調(diào)控云的省級協(xié)同節(jié)點，在省調(diào)和各個地調(diào)部署源端工具，用于采集實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和圖模維護(hù)，橫向與公司全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心按需交互，為其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的模型及數(shù)據(jù)服務(wù)。

2.1 總體架構(gòu)

調(diào)控云軟件架構(gòu)按照云計算典型分層設(shè)計自下而上分進(jìn)行層次劃分，包括IaaS 層、PaaS 層和SaaS 層，并配置云安全防護(hù)功能，如圖1 所示。

（1）IaaS 層主要由硬件基礎(chǔ)設(shè)施層和虛擬化平臺層組成。 硬件基礎(chǔ)設(shè)施層主要包含計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全等硬件物理資源，支持主流廠商的服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全等設(shè)備；虛擬化平臺層，通過云平臺軟件的虛擬化功能、設(shè)備管理功能、異構(gòu)虛擬化等功能，將物理數(shù)據(jù)中心內(nèi)，不同廠商的基礎(chǔ)物理設(shè)施、不同類型的虛擬化平臺，分別以計算資源池、存儲虛擬化資源池和網(wǎng)絡(luò)資源池方式統(tǒng)一納入開放的OpenStack 框架下，對上層提供統(tǒng)一云資源管理工具和開放的API（應(yīng)用程序編程接口），形成統(tǒng)一的資源池管理和動態(tài)的資源調(diào)度。

圖1 調(diào)控云軟件架構(gòu)

（2）PaaS 層主要提供云平臺公共組件、模型數(shù)據(jù)云平臺、運行數(shù)據(jù)云平臺、實時數(shù)據(jù)云平臺、大數(shù)據(jù)平臺、源數(shù)據(jù)端以及縱向和橫向服務(wù)等。公共組件為應(yīng)用開發(fā)人員服務(wù)，提供支撐應(yīng)用運行所需的軟件運行環(huán)境、相關(guān)工具與服務(wù)，包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫、Web 中間件、消息服務(wù)中間件、日志服務(wù)、監(jiān)控服務(wù)等；模型數(shù)據(jù)云平臺為全網(wǎng)提供模型數(shù)據(jù)，包含元數(shù)據(jù)管理、字典管理、模型數(shù)據(jù)管理以及圖模管理等；運行數(shù)據(jù)云平臺基于電網(wǎng)模型云平臺提供電網(wǎng)全模型，完成運行數(shù)據(jù)，即量測歷史數(shù)據(jù)、計劃預(yù)測數(shù)據(jù)等歷史數(shù)據(jù)的抽取、同步以及數(shù)據(jù)存儲與分析；實時數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)全網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)采集、匯聚、處理、存儲、管理等，對外提供全網(wǎng)統(tǒng)一的實時數(shù)據(jù)服務(wù)及一體化展示；大數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析挖掘等功能，為PaaS 層的大數(shù)據(jù)存儲、計算、分析等提供統(tǒng)一的平臺支撐。

（3）SaaS 層為調(diào)控業(yè)務(wù)提供應(yīng)用服務(wù)注冊、部署、發(fā)布統(tǒng)一管理，實現(xiàn)一個基礎(chǔ)應(yīng)用和五大中心，即：全景展示中心、分析預(yù)警中心、運行管控中心、調(diào)度指揮中心、技術(shù)支持中心。

2.2 虛擬化平臺

虛擬化平臺通過云平臺軟件的虛擬化功能、設(shè)備管理功能、異構(gòu)虛擬化功能等，將物理數(shù)據(jù)中心內(nèi)，不同廠商的基礎(chǔ)物理設(shè)施、不同類型的虛擬化平臺，分別以計算資源池、存儲虛擬化資源池和網(wǎng)絡(luò)資源池方式統(tǒng)一納入開放的Open-Stack 框架下，對上層提供統(tǒng)一云資源管理工具和開放的API，形成統(tǒng)一的資源池管理和動態(tài)的資源調(diào)度。

虛擬化技術(shù)可滿足調(diào)控云的應(yīng)用虛擬機(jī)，同時可采用雙機(jī)主備在線運行的要求，并具備針對后續(xù)新增應(yīng)用快速分配和管理虛擬機(jī)的能力；同時具備資源動態(tài)調(diào)度、彈性管理、虛擬機(jī)容災(zāi)、虛擬機(jī)高可用性、虛擬機(jī)遷移和備份等功能，提升整體資源利用效率，提高系統(tǒng)運行可靠性和可用性。當(dāng)一臺物理服務(wù)器故障時，自動在集群的其他可用物理服務(wù)器上重新啟動運行虛擬機(jī)。

存儲虛擬化是對不同存儲硬件資源進(jìn)行抽象化表現(xiàn)，向用戶提供統(tǒng)一的存儲服務(wù)。存儲虛擬化是作用在一個或者多個實體上的，這些實體用來提供存儲資源及存儲服務(wù)。

服務(wù)器內(nèi)部可引入網(wǎng)絡(luò)功能部件虛擬交換機(jī)，虛擬交換機(jī)提供了虛擬服務(wù)器之間、虛擬服務(wù)器與外部網(wǎng)絡(luò)之間的通信能力。網(wǎng)絡(luò)虛擬化用來支撐云與虛擬化的建設(shè)要求，包括軟件定義網(wǎng)絡(luò)控制器、業(yè)務(wù)邏輯網(wǎng)絡(luò)虛擬化和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化三部分。

2.3 數(shù)據(jù)存儲體系

調(diào)控云數(shù)據(jù)存儲體系分為同步層、統(tǒng)一層、分析層，如圖2 所示。

圖2 調(diào)控云數(shù)據(jù)存儲體系

同步層：運行數(shù)據(jù)通過kafka 實時將各個地區(qū)匯集的數(shù)據(jù)同步到HBase 和關(guān)系數(shù)據(jù)庫，其中關(guān)系數(shù)據(jù)庫只保留近兩年的歷史數(shù)據(jù)，HBase 數(shù)據(jù)庫保留所有歷年數(shù)據(jù)；非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)離線批量導(dǎo)入存儲于Hdfs。

統(tǒng)一層：運行數(shù)據(jù)（含氣象數(shù)據(jù)）采用Spark技術(shù)離線T-1 處理，存儲于Hive，首先經(jīng)清洗加工轉(zhuǎn)換為明細(xì)的熟數(shù)據(jù)，然后通過特值征和標(biāo)簽計算，形成派生數(shù)據(jù)；模型數(shù)據(jù)采用Sqoop 技術(shù)離線T-1 處理，存儲于Hive，不做任何清洗轉(zhuǎn)換操作，與模型云平臺保持一致，本身生成分析維度數(shù)據(jù)表。

分析層：聚類、預(yù)測等分析挖掘應(yīng)用通過應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)、離線T-1 處理后存儲于Hive，并將需要展示的數(shù)據(jù)同步至MPP（大規(guī)模并行處理）；復(fù)雜指標(biāo)計算通過應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)、離線T-1 處理后存儲于MPP，直接用于展示。

2.4 智能運維

集中運維體系對IaaS，PaaS，SaaS 資源進(jìn)行集中監(jiān)視，通過對收集的各類信息進(jìn)行拓?fù)浞治?、血統(tǒng)分析，構(gòu)建智能化運維體系（見圖3）。

圖3 調(diào)控云智能運維

云平臺管理：對云平臺運行環(huán)境的信息、計算資源、云平臺服務(wù)信息、SaaS 應(yīng)用信息等進(jìn)行采集或通過流程進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范管控。

云平臺監(jiān)視： 結(jié)合告警信息對云平臺IaaS層、PaaS 層、SaaS 層進(jìn)行分層監(jiān)視、有機(jī)結(jié)合、相互關(guān)聯(lián)，通過可視化手段展示正常運行方式和異常運行方式。

智能運維：實現(xiàn)對云平臺運行雙活環(huán)境的統(tǒng)一管控、一鍵切換，對云平臺資源一鍵巡視，輔助分析評估虛擬機(jī)分配的合理性。

2.5 調(diào)控云安全

調(diào)控云管理信息大區(qū)安全框架如圖4 所示，整體保障嚴(yán)格按照分層、縱深防御的思想。從物理基礎(chǔ)設(shè)施安全、網(wǎng)絡(luò)安全、主機(jī)安全、應(yīng)用安全、數(shù)據(jù)安全、管理安全、安全服務(wù)等層面進(jìn)行綜合防護(hù)，同時滿足《信息安全技術(shù)云計算服務(wù)安全指南》和《信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)安全設(shè)計要求》。

圖4 調(diào)控云管理信息大區(qū)安全框架

2.6 微服務(wù)框架

傳統(tǒng)的IT 行業(yè)軟件大多都是各種獨立系統(tǒng)的堆砌，系統(tǒng)的擴(kuò)展性差、可靠性不高、維護(hù)成本高。后來引入SOA（面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)）服務(wù)化，但是SOA 總線模式是與某種技術(shù)棧強(qiáng)綁定的，導(dǎo)致企業(yè)的一流系統(tǒng)很難對接，切換時間長，成本高。

微服務(wù)框架是一種使用一套小服務(wù)來開發(fā)單個應(yīng)用的方式，每個服務(wù)運行在自己的進(jìn)程中，并使用輕量級通信機(jī)制。這些微服務(wù)基于業(yè)務(wù)能力構(gòu)建，并能夠通過自動化部署機(jī)制來獨立部署，微服務(wù)可以使用不同的編程語言實現(xiàn)，以及不同數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，并保持最低限度的集中式管理。

調(diào)控云微服務(wù)框架如圖5 所示，它提供廣域和內(nèi)部2 條服務(wù)總線，提供一套基礎(chǔ)的架構(gòu)，微服務(wù)之間主要通過私有RPC（遠(yuǎn)程過程調(diào)用）協(xié)議進(jìn)行協(xié)作, 實現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上“松耦合”，在整體上成為一個統(tǒng)一的整體，包含統(tǒng)一風(fēng)格的界面、權(quán)限管理、安全策略、調(diào)度方式、監(jiān)視與告警、日志管理、訪問入口等。

微服務(wù)總線包含服務(wù)注冊、配置和治理中心，實現(xiàn)調(diào)控云微服務(wù)應(yīng)用的快速構(gòu)建、實時監(jiān)控和高可用保障。

圖5 微服務(wù)框架結(jié)構(gòu)

2.7 關(guān)鍵技術(shù)研究

（1）全生命周期模型管控：建立與基建工程相協(xié)調(diào)、覆蓋規(guī)劃建設(shè)運行環(huán)節(jié)、貫穿省地縣三級調(diào)度、橫跨安全Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)的模型維護(hù)體系，各調(diào)控中心從模型數(shù)據(jù)云平臺裁剪所轄區(qū)域模型數(shù)據(jù)。分析決策類應(yīng)用根據(jù)業(yè)務(wù)需要從模型數(shù)據(jù)云平臺按照時間維度、空間維度、業(yè)務(wù)維度獲取模型；實時/運行數(shù)據(jù)云平臺從模型數(shù)據(jù)云平臺獲取完整模型。

（2）全系統(tǒng)協(xié)同控制體系：全方位感知電網(wǎng)運行薄弱環(huán)節(jié)，統(tǒng)籌全網(wǎng)可調(diào)可控資源，采用統(tǒng)一決策、分散控制的多級調(diào)度協(xié)同控制新模式以及靈活、精準(zhǔn)、智能、自動的源網(wǎng)荷儲控制手段，實現(xiàn)全局風(fēng)險協(xié)同防控、復(fù)雜故障快速協(xié)同處置和正常狀態(tài)自適應(yīng)巡航，全方位保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

（3）全過程分析決策體系：構(gòu)建事前、事中、事后全過程分析決策體系。事前通過運行態(tài)勢風(fēng)險分析和穩(wěn)定裕度在線計算，評估潛在風(fēng)險，并提出防控策略；事中通過穩(wěn)定特性實時分析、智能輔助決策和處置決策實時評估，保障操作安全，正確快速處置故障；事后通過事故過程仿真評估，分析處置策略。

3 調(diào)控云建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)及未來展望

3.1 調(diào)控云建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)

云計算作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，極大地推動了信息化的發(fā)展。黨中央、國務(wù)院高度重視以云計算為代表的新一代信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，要求加快建設(shè)“數(shù)字中國”，推動物聯(lián)網(wǎng)、云計算和人工智能等技術(shù)向各行業(yè)全面融合滲透，推進(jìn)基于云計算的信息服務(wù)公共平臺建設(shè)，構(gòu)建萬物互聯(lián)、融合創(chuàng)新、智能協(xié)同、安全可控的新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系。

在此背景下，國調(diào)中心從2016 年開始組織開展調(diào)控云平臺技術(shù)架構(gòu)前期調(diào)研和論證，下發(fā)了《國調(diào)中心關(guān)于印發(fā)國家電網(wǎng)公司2018 年調(diào)度控制重點工作任務(wù)的通知》，要求加快調(diào)控云與調(diào)控大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)的研究和試點，深化調(diào)控云關(guān)鍵技術(shù)研究，實現(xiàn)全網(wǎng)模型數(shù)據(jù)與運行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，開展調(diào)控云省級試點項目建設(shè)，部署云基礎(chǔ)設(shè)施、電網(wǎng)模型管理功能。根據(jù)《國調(diào)中心關(guān)于加快調(diào)控云建設(shè)的通知》（調(diào)自〔2017〕25 號），調(diào)控云按照“研究—試點—推廣”的原則穩(wěn)步推進(jìn)，到“十三五”末，將建成資源調(diào)配彈性靈活、數(shù)據(jù)應(yīng)用規(guī)范統(tǒng)一、功能服務(wù)集中智能的調(diào)控云。

隨著調(diào)控云建設(shè)的開展和深入，調(diào)控云主導(dǎo)節(jié)點、協(xié)同節(jié)點以及源數(shù)據(jù)端之間的交互勢必更加緊密，未來在廣域分布式環(huán)境下將達(dá)到安全、實時、高效的云節(jié)點之間協(xié)同共享和柔性互動，使計算資源實現(xiàn)全方位安全共享、集中管控和彈性解耦，進(jìn)一步提高適應(yīng)電網(wǎng)一體化運行特征的全網(wǎng)信息感知、協(xié)同交互與同步支撐能力，推進(jìn)“三型兩網(wǎng)”世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)建設(shè)仍面臨著巨大挑戰(zhàn)。

3.2 調(diào)控云未來展望

調(diào)控云未來的業(yè)務(wù)架構(gòu)由五個業(yè)務(wù)中心構(gòu)成，其中電網(wǎng)模型、實時數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)為業(yè)務(wù)中心提供數(shù)據(jù)支持?；A(chǔ)應(yīng)用為五大中心的高級應(yīng)用提供基礎(chǔ)服務(wù)。 統(tǒng)一門戶和統(tǒng)一權(quán)限實現(xiàn)IaaS層、PaaS 層、SaaS 層各類應(yīng)用軟件的統(tǒng)一訪問入口和統(tǒng)一用戶權(quán)限認(rèn)證體系，根據(jù)用戶角色不同分配不同的訪問界面。

電網(wǎng)模型云平臺提供模型定義和數(shù)據(jù)編輯功能，將電網(wǎng)資源模型發(fā)送給PMS（設(shè)備資產(chǎn)運維精益管理系統(tǒng)），并從PMS 和營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)抽取資產(chǎn)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)形成完整的主配合一的完整電網(wǎng)模型，提供給省地各個EMS（能量管理系統(tǒng)）和配電自動化系統(tǒng)。

實時數(shù)據(jù)云平臺匯集各EMS 和配電自動化系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)，運行數(shù)據(jù)云平臺抽取OMS（調(diào)度管理系統(tǒng)）、PMS、電量管理系統(tǒng)、用電采集系統(tǒng)和外部氣象系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并提供給業(yè)務(wù)中心。

基礎(chǔ)應(yīng)用通過引入語音識別、大數(shù)據(jù)引擎等新技術(shù)實現(xiàn)狀態(tài)估計、潮流計算、數(shù)據(jù)查詢、智能報表、智能搜索，這些基礎(chǔ)的應(yīng)用模塊將為全景展示中心、分析預(yù)警中心、運行管控中心、調(diào)度控制中心、技術(shù)支持中心提供基礎(chǔ)業(yè)務(wù)所需的數(shù)據(jù)和服務(wù)。

（1）全景展示中心以GIS（地理信息系統(tǒng)）、電網(wǎng)接線圖為基礎(chǔ)，采用可視化方式直觀顯示電網(wǎng)概況、電網(wǎng)運行、電網(wǎng)狀態(tài)、電網(wǎng)規(guī)模、地理氣象等，為業(yè)務(wù)人員提供電網(wǎng)感知手段。

（2）分析預(yù)警中心結(jié)合傳統(tǒng)拓?fù)浞治龇椒ê痛髷?shù)據(jù)分析方法，實現(xiàn)狀態(tài)評估、負(fù)荷預(yù)測、停電綜合分析、充裕度分析、氣象影響分析、經(jīng)濟(jì)運行分析等，為電網(wǎng)安全運行優(yōu)化、薄弱環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)提供支持。

（3）運行管控中心從電網(wǎng)運行管控、電網(wǎng)發(fā)電管控、檢修停電管控、現(xiàn)貨交易管控等角度出發(fā)，形成各項指標(biāo)數(shù)據(jù)，提升電網(wǎng)工作管理水平，同時提供專業(yè)報表管理，為數(shù)據(jù)上報提供支持。

（4）調(diào)度指揮中心實現(xiàn)故障主動處理、應(yīng)急指揮、保供電管理、危險點管理等功能，從各個方面及時解決問題，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

（5）技術(shù)支持中心可通過移動APP 應(yīng)用為現(xiàn)場人員和調(diào)度人員提供技術(shù)支持，包括調(diào)度員仿真培訓(xùn)、專家遠(yuǎn)程支持、知識庫管理、大數(shù)據(jù)支持等。

4 結(jié)語

面向特高壓互聯(lián)電網(wǎng)一體化特征建設(shè)調(diào)控云，利用兩級調(diào)控云平臺的信息交互和云計算的計算優(yōu)勢，為電網(wǎng)調(diào)控運行及管理業(yè)務(wù)提供支撐，提升信息及支撐平臺能力、自然人機(jī)交互能力、電網(wǎng)全局運行監(jiān)控能力和電網(wǎng)運行智能化水平。本文介紹了調(diào)控云的建設(shè)背景及需求，設(shè)計了調(diào)控云的總體架構(gòu)，研究了智能運維、微服務(wù)框架等關(guān)鍵技術(shù)，分析調(diào)控云建設(shè)過程中面臨的挑戰(zhàn)，并對未來發(fā)展進(jìn)行了展望，提出了調(diào)控云下一步的重點工作及攻關(guān)方向。