电力系统中云计算智能电表的应用研究

刘静湖南工程职业技术学院信息工程系



电力系统中云计算智能电表的应用研究

刘静
湖南工程职业技术学院信息工程系

摘要：本文提出了基于云计算终端的智能电表，首先在云计算的存储和计算能力基础上设计云计算智能电表原型，其次，利用云计算智能电表原型搭建电力系统信息框架，最后，分析云计算智能电表运用到电力系统带来的安全性问题，希望具有借鉴意义。

关键词：云计算 智能电网 智能电表

我国能源资源和需求逆向分布，能源资源相对匮乏，结构不合理，能源供给能力和电力安全水平有待提高，建设智能电网，不仅能够提高电网的能源资源优化配置，还能提高其运行效率，能极大的促进我国清洁能源资源发展和能源保障问题。随着我国电力系统的互联发展，电力系统逐渐演变成一种积聚大量数据和信息计算的系统。

1　智能电网

我国正处于经济社会快速发展的时期，国家电网提出的坚强智能电网概念，要以特高压电网作为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，把通信信息平台作为支撑，其主要具有信息化、自动化和互动化的特征。其包含着发电、变电、输电、用电及调度等几个环节。智能电网把先进的通信技术、传感器技术、自动控制技术和能源电力技术进行结合，保证电网的自动化、可靠化和低成本化节能化和高效能化。

2　云计算

2.1云计算的基本概念

云计算能通过网络对用户所需要的资源进行获取，这种资源也就是“云”，“云”具有无限拓展的特点，随时能够提取。第一次革命中三层模型出现，但是在虚拟化中的新层也就是应用程序、服务和基础设施等，其对新的应用程序开发模式进行了定义，其主要服务模式主要是基础设施即服务、软件即服务、平台即服务。

其技术主要是网络计算、分布式计算、并行式计算、效用计算、网络存储。虚拟化，计算和存储具有分布式，集成规模大，不仅虚拟可靠便于管理，价格好低廉。

2.2云计算在智能电网中的应用

云计算和智能电网具有下一代的主要概念，智能电网把信息革命的标准和技术手段大规模推进，电网体系能够改革和升级，消费者和电网管理者之间的互动能得以建立。电网调度人员要在一段时间内对两个电网同时进行监控，因为电网互联的关系，数据中心的全网分析和潮流计算会极为不便，这就导致智能电网水平提高到一个高度，对原有设备的接入和控制进行解决非常重要。调度网在电力系统中需要极高的实时性，在对电网信息进行交互计算的情景下要把问题的模型进行简化，从而造成计算误差，计算量所产生的控制策略只会对预先设定的情况生效，难以处理突发事件。但是应用云计算能够对其进行充分解决。

3　云计算智能电表

云计算用大量的廉价服务器的计算和存储能力，对资源进行整合，把计算和存储任务存放在功能较为强大的设备中，未来云计算终端的用户所拥有的数据计算和存储设备都具有一定的数量，能为云计算云端提供计算和存储能力。目前对电表具有双向多种费用计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式，具有智能化，能防止窃电行为。用户购电也可以应用微机管理，能有效解决上门抄表和收费难的问题。在智能电表方面进行了改进，其相当于小型的服务器，包括CPU、内存等设备，这种智能电表成为一个庞大的计算和存储网络成为用户云。其可行性方面，目前智能电表本身具有很强的微控制器，自动化和智能化较高，零件也越来越便宜，当用户安装云计算智能电表后，可以为整个云端提供计算和存储服务，通过双向收费系统计算出电能支出和提供服务所获得的收益，不仅提供了服务，还带来了收益。

4　云计算智能电表电网结构及安全问题

和传统的电力系统比较，不仅电网能量流向用户，用户具备电源向电网中输入能量，电厂、电网和用户与调度中心信息交互。电网结构分为三层，分别是云端、中间层和用户层。云端对智能分析系统和海量存储设备进行集成，实现智能决策、数据挖掘和知识工程及数据存储等功能。中间层将处理作业提交给云端，工作节点负责任务的执行。用户称对云计算智能电表和各种数据采集设备进行集成，把电网终端采集的数据传递给中间层，执行中间层的任务。云端可以和用户层进行信息交互，并能和外部云交互，例如区域气象数据库。智能电网不仅能把能量送到电网还能接入大规模的分布式电源和微网，能量双向流动，通过智能分析系统对中间层决策分析，找到最佳方案。但是目前我国云计算中云端存储的海量数据量以及计算量不但无法控制，对于用户的数据以及数据相关人和设备构成安全隐私威胁。

参考文献

［1］许高阳，宣筱青，司庆华，颜云松.云计算智能电表在电力系统的应用［J］.电力信息化，2012，10：114-118.

［2］许高阳，宣筱青，司庆华，颜云松.云计算智能电表在电力系统的应用［A］.中国电机工程学会电力信息化专业委员会、国网信息通信有限公司.2012电力行业信息化年会优秀论文专辑［C］.中国电机工程学会电力信息化专业委员会、国网信息通信有限公司：，2012：5.

［3］陈锦山.智能电表通信模型与密钥管理方法研究［D］.华北电力大学，2012.

［4］王媛媛，常富红.电力系统中云计算技术的应用与分析［J］.电脑知识与技术，2015，07：63-64.

［5］朱波，张琳.云计算下的物联网技术分析［J］.信息通信，2015，01：139.