经济、社会、活动的正常运作有赖于基础设施发挥其支持功能,随着经济形态从“工业经济”向“信息经济”加速转变,基础设施的巨变日益彰显。
互联网从诞生到普及,再到升级为“互联网+”这一新变革力量,技术边界不断扩张,引发基础设施层次上的巨变。大力提升新信息基础设施水平,“互联网+”才能获得不竭动力源泉,在经济、社会、发展中彰显威力。
图4-1所示,互联网环境下智慧售电依赖的新基础设施可以概括为“云、网、端”三部分。
图 4-1 互联网环境下智慧售电基础设施
“ 云 ”是指云计算,电力大数据基础设施、生产率的进一步提升、商业模式的创新、互联网环境下能源企业数据分析挖掘预测、互联网业务运营平台等,都有赖于对数据的利用能力,而云计算、大数据基础设施将为用户像用水、用电一样,便捷、低成本地使用计算资源打开方便之门。
“网”不仅包括互联网,还拓展到“物联网”领域,涉及设备状态、客户端电能负载数据采集、分布式能源在线运维、智能家居等物联网系统,网络承载能力不断得到提高、新增加值持续得到挖掘。
“端”则是与用电相关的智能装备和交互终端,包括个人电脑、移动设备、智能电表、各种在线监测传感器和控制器、直接接触的乃至软件形式存在的应用,是数据的来源,也是电力服务提供的界面和渠道。
云网端交互控制模型如图4-2 所示,从交互和控制的角度看,互联网环境下电力系统涉及物理和信息空间深度融合,技术复杂度、单纯的设备层智能化,不能解决大规模广域协调的问题,而把所有计算源都放到云端,也不能解决能源互联网就地平衡和实时控制的需求,所以未来的能源互联网,应该呈现出云-端多层次协调控制的形态,也就是从云计算,到端计算,最终云端混合协调。
图4-2 云网端交互控制模型
云
云计算内含与特征云计算是一种模型,它可以实现随时随地、便捷、随需应变地从可配置计算资源共享池中获取所需的资源(如网络、服务器、存储、应用及服务),资源能够快速供应并释放,并且使得管理资源工作量和与服务提供商交互减小到最低限度。
云计算具备五大基本特征:
(I) 按需自助服务。消费者无需同服务提供商交互就可以自动地获得自助的计算资源能力、网络存储能力等服务。
(2) 泛在网络接入。在任何时间、任何地点只要有网络的地方,不需要复杂的软硬件设施而是使用简单的可接入网络的设备如手机、显示器等就可接入进到云,使用已有资源或者购买所需的新服务等。
(3) 资源共享。计算和存储资源集中汇聚在云端,再对用户进行分配。通过多租户模式服务多个消费者。在物理上,资源以分布式的共享方式存在,但最终在逻辑上以单一整体的形式呈现给用户,最终实现在云上资源分享和可重复使用,形成资源池划分独立资源池。
(4) 快速弹性。对资源快速和弹性提供服务和对资源快速和弹性释放的能力,用户可以根据自己的需求,增减相应的IT资源(包括CPU、存储、带宽和软件应用等),使得IT资源的规模可以动态伸缩,满足IT资源使用规模变化的需要。
(5) 服务可计量。服务类型可以通过计量的方法实现自动控制和优化资源使用,用户可以根据自身实际需求,通过网络方便地进行计算能力的申请、配置和调用,服务商可以及时进行资源的分配和回收。并且按照使用资源的情况进行服务收费。
因而,云计算具备泛在接人、数据共享、超大规模、高可靠、高可扩展、按需服务、极其廉价等特点。
互联网环境下智慧售电云计算架构互联网环境下智慧售电云计算平台以虚拟化技术为支撑,以大数据技术为核心,是基于互联网的用电相关服务和数据部署、使用和交付载体,并通过互联网来提供动态易扩展且可虚优化的资源。在云计算框架下,信息物理融合系统通过计算、通信与电力系统的一体化设计,可使用电云服务更加可靠、高效、实时协同。云服务平台通过与智能终端交互信息物理融合模型,实现优化控制和互动服务。
[page1.互联网环境下智慧售电云计算业务架构
如图4 3 所示,虚拟化云服务平台结合大规模用电数据存储、处理、修正及数据挖掘实现方案,为客户提供规模化大数据的分析业务应用,涵盖用电业务管理、用电业务分析和用电服务支持三大业务领域。
图4-3 互联网环境下智慧售电云计算业务框架
2.互联网环境下智慧售电云计算应用架构
如图4 4所示,针对互联网环境下电力消费业务本质进行业务应用信息化实现抽象,完成互联网环境下的电力消费业务应用需求分析和各项功能设计。互联网环境下电力消费云服务与大数据分析平台功能设计包括业务功能设计、非业务功能设计及系统支撑性功能,如工作流、权限、角色等,为互联网环境下智慧售电云端互动服务提供支持。
图4-4 互联网环境下智慧售电云计算应用框架
3.互联网环境下智慧售电云计算数据架构
如图4 5所示,互联网环境下智慧售电云服务与大数据分析平台的基础数据主要是从生产与管理的多源数据库中提取与用电服务具有高阶耦合关联性的数据信息,然后通过系统的运行分析、经营分析及态势分析等生成新的总结分析数据。
图4-5 互联网环境下智慧售电云计算数据架构
4.互联网环境下智慧售电云计算物理架构
互联网环境下智慧售电云服务平台采用由若千个云资源服务数据中心容灾设计实现系统的高可用。云计算资源管理中心与资源中心之间通过光纤链路连接,管理不同地域的基础资源; 网络层面上,资源中心之间通过光纤互联,保证IP 数据高速稳定交互; 资源中心的服务器资源,通过虚拟化技术进行统一整合并调配使用,实现快速部署业务系统的需求。如图4-6 所示,针对资源中心,新旧存储通过异构存储虚拟化设备实现存储资源的大整合,统一为业务提供存储空间服务; 利用数据同步设备实现两资源中心云存储资源的实时同步,建立“双活”数据中心。当基础设备出现故障时,业务能保持不中断,继续提供服务。同时,不同资源中心分别通过备份存储设备建立备份系统,为数据保留多个副本,保证数据的安全性。
多个数据中心之间通过内容分发数据网络互连,既实现了数据的并发访向,也提供了系统的可用性和可靠性。具有如下好处:1解决数据中心大流量、大并发的问题;2解决跨地城互联问题;3访向加速;4降低总体运营成本;5提高网站的可用性;6 防DDOS攻击。
图4-6 互联网环境下智慧售电云计算物理架构