张学妍 董德永

摘 要：在电力系统中，为确保电力调度的安全性，硬件投资占比例越来越高，这种趋势使系统运行成本增加，而系统有效利用资源情况却不乐观。因此，在智能化电网不断发展的前提下，电气企业需构建调度自动化系统，来优化硬景设备，来实现协同调度，进一步保障电力调度工作的准确性及安全性。鉴于此，本文是对电力系统调度云关键技术进行研究和分析，仅供参考。

关键词：电力系统；调度云关键技术；系统设计

1 引言

自动化调度技术能够优化电网运行质量。基于此，本文阐述了电力系统“调度云”关键技术的作用，同时提出了电力系统“调度云”关键技术的实现步骤，包括资源池构架、全集群心跳侦查设计、调度自动化系统模块封装、接入安全设计等，来实现电力系统“调度云”的关键技术。

2 电力系统“调度云”关键技术的作用

电力系统在长期运行过程中，受限于分级管理体制影响，产生了技术路线无法统一、操作规则落实效果差等问题。使用云计算关键技术能够有效解决这些问题。基于云计算关键技术的新型电力调度系统能够改造系统原有结构，规避不同级别系统异构导致的输电路线无法统一问题，同时，该项技术还提供了资源整合能力，从根本上提高了结构的稳定性，进而降低运行费用，简化操作流程，提升了硬件和软件的契合度。

3 电力系统“调度云”关键技术实现步骤

3.1 资源池构架

电力调度系统关键技术的核心组件相当于POSIX的操作系统，是大部分系统运行软件集合API总称。它主要包括两个模块：（1）用户端控制台。该控制台是使用远程管理命令或工具来执行所有管理任务，实现简单的网络测试、故障排除等工作。在构架时，要参照系统的初始设置，在Linux系统中开发，设置计算机节点的用户界面，并配备菜单交互界面，实现BIOS保护；（2）管理系统。采用通信信息模型开发管理员，来实现管理访问驱动程序和硬件驱动，包括特定硬件制作商，兼容特殊设备等。在进行调试时，所有系统的更新操作需要通过外部集中系统完成，来确保全部节点一致。其次，要将节点进行连接，并和管理中心建立连接。这样一来，管理系统具有极高的可靠性，能够保障系统的功能运行正常，同时，还赋予了管理系统高级别的决策算法，可以自动下达优化命令，来实现控制中心高效运转。

3.2 全集群线条侦测设计

在云计算环境下，为保障定向心跳侦测可以完成两台以上服务器的监测功能，需采用浮动侦测来实现全集群心跳侦测。（1）确定监控节点。所有服务器都被当做对象，以荷载磁盘数量最多的服务器为佳，同时将剩余的服务器节点当做从属节点；（2）监控虚拟器的运行状况，如果出现故障，监控节点要能夠重新启动虚拟机器，并根据服务器的荷载，确定其运行状态；（3）报告所有节点运行状态，记录在数据库中。如果某台服务器产生无法访问问题，先要确定服务器的异常状况，然后将该服务器转接到其他运行良好的节点上，并将运行问题上传监控中心；（4）如果所有的服务器都无法连接到主监控节点，系统需要选择新的主监控服务器，重启虚拟机，来完成集群心跳检测。

3.3 服务器资源在线迁移

资源在线迁移是实现池化管理的关键技术。它能够公平分配服务器资源，将虚拟机从一台迁移到另一台服务器中，主要有以下三个步骤完成：（1）虚拟机的整个运行状态是在光线通道文件上进行封装，系统节点集群能够访问并对于虚拟机进行操作；（2）为确保系统的运行状态，通过追踪内存模块来缩短周期，直到内存数据运行差异降低至毫秒级别；（3）虚拟机网络已被虚拟化，在迁移后，虚拟机的网络身份和数据连接会被记录。在这个过程中，如果目标虚拟机被激活，系统会立即维护路由器，来确保MAC的新物理位置。

3.4 自动化系统模块封存

“调度云”环境中，虚拟模块会参照虚拟器来运行，从虚拟模块角度来看，它仍旧属于一台服务器。为了确保虚拟模块满足不同系统需求，完成资源访问，要进行虚拟器封装。虚拟器中的硬件参数和操作系统可以执行为虚拟文件，并将这些文件进行还原，来完成硬件的启动。其中，系统设备文件能够在虚拟环境中描文件，包括RAM、网络设备、移动硬盘驱动、输入接口信息等；虚拟磁盘文件是磁盘的镜像文件，可解读为操作系统及应用软件数据等。

3.5 接入安全设计

（1）通信加密。为实现虚拟器独立运作功能，还需为资源池配备防火墙，对于某些移动应用要进行协同。为保障公共网络信息安全，需对接云计算中心数据，并实现SSL加密，能够保障系统的安全。此外，SSLVPN也能够提供细粒度访问，根据不同用户给予对应级别的权限，实现差别访问。（2）接入认证。组件Windows域需要完成以下内容：通过设置用户组的策略，创建用户隔离权限；为不同的虚拟器设置对应级别的访问权限及应用程序等；根据账户级别不同，要设置密码更改时间，来减少虚拟器连接时间。

4 系统性能提升分析

4.1 可靠性提升

基于“云计算架构的调度自动化系统在可靠性保障上设置了三条防线：首先是多机并行机制。云计算”的资源池中有多台服务器并列运行来共同支撑运算资源，该资源池允许有多台服务器出现故障，并可自动将故障服务器上运行的应用及时迀出至正常服务器上，只要有一台服务器能够正常工作，资源池上的所有虚拟机都将正常运行。在同等服务器数量下，此结构已经具有比“双机热备”模式具有更高的可靠性。更值得注意的是，传统模式中所需的两台服务器，两台历史服务器，两台前置机共台服务器在“云计算架构中均可作为资源池中的一员，共同支撑资源池上所有虚拟机的运行。也就是说，在不增加投资购买新服务器的前提下，新型云计算”架构调度自动化系统将具备远大于两台服务器进行可靠性支撑。第二是冗余重建机制。这一机制提供了持续的冗余保障，在某一单元出现故障后，系统不仅能迅速启用备用单元，并且还将重建新的冗余节点，使系统在最短时间内恢复最初的荣誉堡站结构。第三是灾难恢复保障，即使遇到毁灭性灾难如大范围停电或地震等不可抗因素导致系统全面停机且无法恢复，远端的云计算数据中心将完整的在异地恢复受影响的调度自动化系统，保证调度工作的持续开展，保障电网的安全运行。

4.2 灵活性提升

调度工作台网络虚拟化分发机制实现了移动调度和协同调度等高级模式，增强了生产控制安全性。硬件与软件的解耦使操作系统及其应用软件的运行不再受底层架构直接影响，能在所有应用不停止的情况下完成硬件开、停及检修任务。同理，软件系统的维护与升级也不必准备新的计算资源，只需进行相应的虚拟机操作，即可实现新的功能，同时系统将自动完成相应的负载均衡操作。更值得关注的是，随着云计算建设的不断深入，它能容纳的不仅仅是调度自动化系统，包括生产系统，人资管理系统在内的应用也将可能移至云端，享受到高可靠性、灾难备用、移动应用等功能带来的便利。

5 结束语

综上所述，实现电力系统“调度云”关键技术能够确保电力运行安全。在此基础上，通过追踪内存模块来缩短周期，直到内存数据差异降低至毫秒级别，能够确保系统的运行状态；同时，赋予管理系统高级别的决策算法，使其自动下达优化命令，能够实现控制中心高效运转。因此，可以从构架资源池、服务器资源在线迁移等设计来实现电力系统“调度云”关键技术。

参考文献：

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