電力云及其在重慶電網中的應用課件

重慶智慧城市之電力云的建設小組成員：盧正琴、屈琴芹、許瓏璋、閔杰、王在乾重慶智慧城市之電力云的建設小組成員：綱要云計算概述云計算平臺電力智能云智能抄表云計算未來2綱要云計算概述2云計算概述云計算概述云計算概念（Wiki）一種計算能力，提供了計算資源與底層結構之間的抽象，使用戶可以通過網絡方便的，按需使用的來對一個共享的資源池進行迅速的配置，部署與使用，并且只需要很少的管理以及與服務商的交互。（IBM）云計算可以用來描述平臺與應用。一個云計算平臺可以動態(tài)按需來供應和配置服務器，云中的服務器可以使用物理機或者虛擬機，云中也可以包括其他的計算資源如存儲域網絡（SANs）、網絡設施、防火墻，以及其他的安全設備。4云計算概念（Wiki）一種計算能力，提供了計算資源與底層結構網格計算利用互聯網把地理上廣泛分布的各種資源（包括計算資源、存儲資源、帶寬資源、軟件資源、數據資源、信息資源、知識資源等）連成一個邏輯整體，為用戶提供一體化信息和應用服務（計算、存儲、訪問等）。網格計算是分布式計算的一種，是分布式計算封裝。云計算可以認為是網格計算的商業(yè)演化模式和進一步的發(fā)展。5網格計算利用互聯網把地理上廣泛分布的各種資源（包括計算資源、云計算理念一種基于網絡的計算，共享的服務器群就像電力網格一樣，為計算機或者其他設備按需提供資源、軟件和數據。云計算是虛擬化、面向服務架構和效用計算的自然演進。云計算是一種計算模式，而不是一種新的技術。虛擬化(Virtualization)、效用計算(UtilityComputing)、服務計算（Service

Computing）6云計算理念一種基于網絡的計算，共享的服務器群就像電力網格一樣云計算遠景目標終端用戶按需使用，租用計算、存儲和服務資源企業(yè)用戶創(chuàng)業(yè)前期成本大大降低——按需租用按使用量付費的模式獲得計算資源，無需為配置過大的資源容量而過度投資云服務提供商在有限資源的情況下，通過有效管理內在資源，提高利用率，并滿足更多用戶需求7降低終端的性能要求提升中心的服務能力云計算遠景目標終端用戶7降低終端的性能要求云計算概念模型8云計算概念模型8云計算模式公有云資源以“按需服務”的方式提供給公用服務服務以一種效用計算的方式被出租使用AmazonEC2，GoogleAppEngine等私有云為一個客戶（群）單獨使用而構建的，因而提供對數據、安全性和服務質量的最有效控制混合云安全等因素，并非所有信息都能置于公有云上9云計算模式公有云9云計算特點高可靠性

冗余副本、負載均衡通用性

支撐千變萬化的實際應用按需服務

按需購買廉價

不再需要一次性購置大量硬件安全

擺脫數據丟失、病毒入侵方便

支持多終端、數據共享超大規(guī)模

服務器群虛擬化

可以看作是一片用于計算的云高可擴展

靈活、動態(tài)伸縮10云計算特點高可靠性 冗余副本、負載均衡10云計算服務類型軟件即服務SaaS（SoftwareasaService）SalesfoceonlineCRM服務平臺即服務PaaS（PlatformasaService）Google

App

Engine基礎設施即服務IaaS（InfrastructureasaService）Amazon

EC2,S311云計算服務類型軟件即服務SalesfoceonlineC1212基礎設施即服務（IaaS）IaaS——InfrastructureasaService：為IT行業(yè)創(chuàng)造虛擬的計算和數據中心，使得其能夠把計算單元、存儲器、I/O設備、帶寬等計算機基礎設施，集中起來成為一個虛擬的資源池來為整個網絡提供服務。按使用量付費AmazonWebServices，簡作AWS彈性計算云EC2（ElasticComputeCloud）—

計算簡單存儲服務S3（SimpleStorageService）—存儲13基礎設施即服務（IaaS）IaaS——Infrastru平臺即服務（PaaS）PaaS——PlatformasaService：把服務器平臺或開發(fā)環(huán)境作為一種服務提供的商業(yè)模式。從系統(tǒng)定制到PaaSGoogleAppEngine

的800app不再需要任何編程即可開發(fā)包括CRM、OA、HR、SCM、進銷存管理等任何企業(yè)管理軟件14平臺即服務（PaaS）PaaS——Platformas軟件即服務（SaaS）SaaS——SoftwareasaService：一種基于互聯網提供軟件服務的應用模式。軟件租賃：用戶按使用時間和使用規(guī)模付費綠色部署：用戶不需安裝，打開瀏覽器即可運行不需要額外的服務器硬件軟件（應用服務）按需定制15軟件即服務（SaaS）SaaS——Softwareas云計算優(yōu)勢對云服務提供商通過有效管理內在資源，提高利用率，節(jié)省電能對終端用戶按需使用，租用計算、存儲和服務資源對企業(yè)用戶創(chuàng)業(yè)前期成本大大降低IT硬件投入低按需租用采取自助服務和按使用量付費的使用模式，迅速獲得計算資源，無需為配置過大的資源容量而過度投資16云計算優(yōu)勢對云服務提供商16云計算在電力系統(tǒng)中的應用---電力云云計算在電力系統(tǒng)中的應用---電力云電力云的總體架構物理基礎設施電力云計算服務及其實現電力云計算運營18優(yōu)勢提高潮流計算的速度變化迅速的負荷問題能源節(jié)約電力云的總體架構物理基礎設施18優(yōu)勢電力云面臨的問題移植問題：目前的電網信息系統(tǒng)本身并未構建在云環(huán)境下，而且已有的電力應用種類繁多，數量龐大，因此，電力云構建所要面對的另外一個重要問題就是現有電網信息系統(tǒng)向云平臺的移植問題。安全性問題：由于電網信息系統(tǒng)并不是一個單一的應用，而是種類繁多的電力信息業(yè)務的一個龐大的集合，所涉及到的用戶也非常復雜，盡管目前并不屬于開放模式，而是運行在國家電網公司所構建的企業(yè)內部的封閉的信息系統(tǒng)之上，但未來國家電網發(fā)展的智能化大趨勢必然要求電網信息系統(tǒng)以開放式或半開放式的模式構建。19電力云面臨的問題移植問題：目前的電網信息系統(tǒng)本身并未構建在數據中心與云計算數據中心為云計算的實現提供了基本的計算和存儲資源，是支持云計算的重要基礎。20數據中心與云計算數據中心為云計算的實現提供了基本的計算和存儲云計算平臺云計算平臺云平臺用戶：提供使用云計算服務的入口按需使用各種類型的服務服務商：以最小代價滿足用戶請求提供各種層次和類型的服務，并提供可信性保證通過資源的合理配置和整合最小化代價22云平臺用戶：提供使用云計算服務的入口22Google

App

EngineApp

Engine讓用戶在Google的基礎架構上運行自定義網絡應用程序App

Engine可免費使用500MB持久存儲空間支持每月500萬頁面瀏覽量的CPU和帶寬App

Engine提供使用Python和Java語言的運行環(huán)境，可用其建立Web站點等網絡應用。23GoogleAppEngineAppEngine讓用戶Google

Chrome

OSGoogleChromeOS是一個為上網本設計的輕量級開源操作系統(tǒng)。快速開/關機瀏覽器緊密結合網絡緊密相連24GoogleChromeOSGoogleChrome亞馬遜（Amazon）AmazonS3AmazonEC225Object-BasedStorage1B–5GB/objectFast,Reliable,ScalableRedundant,Dispersed99.99%AvailabilityGoalPrivateorPublicPer-objectURLs&ACLsBitTorrentSupportVirtualComputeCloudElasticCapacity1.7GHzx861.7GBRAM160GBDisk250MB/SecondNetworkNetworkSecurityModelTimeorTraffic-basedScaling,Loadtesting,SimulationandAnalysis,Rendering,SoftwareasaServicePlatform,Hosting$.15perGBpermonth

storage$.10-$.18perGBdatatransfer$.01for1000to10000requests$.10perserverhour$.10-$.18perGBdatatransfer亞馬遜（Amazon）AmazonS325Object-其他云平臺微軟Windows

Azure系統(tǒng)SaaS產品：Dynamics

CRM

Online、Exchange

Online、Office

Communications

Online及SharePoint

Online。IBM“藍云”對企業(yè)現有的基礎架構進行整合，通過虛擬化技術和自動化技術，構建企業(yè)自己擁有的云計算中心。Adobe

AIR平臺構建豐富的Internet應用并部署為桌面應用F平臺PaaS產品：Salesforce26其他云平臺微軟WindowsAzure系統(tǒng)26電力智能云云計算在智能電網中的應用27電力智能云云計算在智能電網中的應用27電網智能化全面、及時地掌握電網運行的信息，綜合各自動化功能系統(tǒng)對信息分析的結果作出最優(yōu)的反應。精確快速開放共享信息平臺是支撐統(tǒng)一堅強智能電網建設的公共平臺和重要手段。28電網智能化全面、及時地掌握電網運行的信息，綜合各自動化功能系電力物聯網電力系統(tǒng)各種電氣設備之間以及人員之間通過各種信息傳感設備或分布式識讀器形成的智能網絡。節(jié)能、安全、可靠、高效云計算模式支持電力物聯網感知設備（包括RFID、傳感器等）獲得海量數據。云端提供存儲和處理感知數據，并實現“按需獲取”信息。29電力物聯網電力系統(tǒng)各種電氣設備之間以及人員之間通過各種信息傳電力云在重慶市的應用

—基于WIA-PA的智能抄表系統(tǒng)系統(tǒng)概述：項目組在南岸供電公司李家沱典雅大廈、長壽供電公司關口村2#臺區(qū)開展了WIA-PA無線通信技術用于智能電網的實驗應用。主要開展了臺區(qū)電表的周期性用電信息采集、隨機主動召測采集等業(yè)務。系統(tǒng)組成：基于WIA-PA的智能抄表系統(tǒng)是以微功率無線（2.4GHz）作為本地通信方式，以工業(yè)無線WIA-PA標準作為通信協(xié)議，實現對電力用戶的用電信息采集、處理和實時監(jiān)控的系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由用電信息采集主站、集中器和用戶采集終端設備3部分組成。30電力云在重慶市的應用

—基于WIA-PA的智能抄表系統(tǒng)系統(tǒng)概智能抄表系統(tǒng)主站功能數據采集管理、電量統(tǒng)計、決策分析、預付費管理、提供數據支持。集中器功能

主站中心與用電終端設備信息互傳。采集終端功能

系統(tǒng)的信息底層，負責收集和提供整個系統(tǒng)的原始用電信息。31智能抄表系統(tǒng)主站功能31未來云計算模式的物聯網應用32未來云計算模式的物聯網應用32電力系統(tǒng)云平臺電力系統(tǒng)是具有分布參數的超級系統(tǒng)電力生產控制要求實時性強、可靠性高，具有自然分布的特性電力的生產管理“分級管理、分層控制、分布處理”的體系33電力系統(tǒng)云平臺電力系統(tǒng)是具有分布參數的超級系統(tǒng)33電力智能云“私有云”基礎設施(IaaS)提供計算或存儲資源服務平臺(PaaS)提供二次開發(fā)的構件庫應用服務(SaaS)提供直接使用的軟件庫34電力智能云“私有云”34云計算未來云計算未來機遇與挑戰(zhàn)服務穩(wěn)定性（Availability）數據的不通用性（DataLock-in）數據保密與可信（DataConfidentialityandAuditability）數據傳輸瓶頸（DataTransferBottlenecks）性能不可預測（PerformanceUnpredictability）可擴展的存儲（ScalableStorage）大規(guī)模分布式系統(tǒng)的Bug（BugsinLarge-ScaleDistribut