华北电力大学(保定)文献综述

华北电力大学

毕业设计（论文）开题报告文献综述题目：基于动态信息共享模型的智能电网云存储系统的设计与实现

学院：计算机系

专业：软件工程

班级：软件0901

学号：

姓名：

指导教师：

日期：2013 年03 月31 日

基于动态信息共享模型的

智能电网云存储系统的设计与实现

摘要：智能电网是未来电网的发展趋势，而信息平台是构建智能电网建设的重要基础。为了充分利用计算资源，满足智能电网对信息共享的要求，提出了基于动态信息共享模型的智能电网云存储系统，给出了该平台的体系结构、可行性、优势以及需解决的问题。针对智能电网状态监测的特点，结合Hadoop云计算技术，针对动态信息共享的特点，结合MapReduce并行编程模式，提出基于动态信息共享模型的智能电网云存储系统的初步方案。

关键词：动态信息MapReduce并行编程模式智能电网Hadoop云计算技术

一有关概念定义、选题的依据及发展趋势

云存储是在云计算(cloud computing)概念上延伸和发展出来的

一个新的概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云计算系统中就需要配置大量的存储设备，那么云计算系统就转变成为一个云存储系统，所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。Hadoop 技术是一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架，是以一种可靠、高效、可伸缩的方式进行处理的。它维护多个工作数据副本，确保能够针对失败的节点重新分布处理。它以并行的方式工作，通过并行处理加快处理速度。它是一个能够让用户轻松架构和使用的分布式计算平台。它主要有以下优点：高可靠性、高扩展性、高效性、高容错性。

智能电网（smart power grids），就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

与现有电网相比，智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合的显著特点，其先进性和优势主要表现在：具有坚强的电网基础

体系和技术支撑体系，能够抵御各类外部干扰和攻击，能够适应大规模清洁能源和可再生能源的接入，电网的坚强性得到巩固和提升。信息技术、传感器技术、自动控制技术与电网基础设施有机融合，可获取电网的全景信息，及时发现、预见可能发生的故障。故障发生时，电网可以快速隔离故障，实现自我恢复，从而避免大面积停电的发生。网厂协调、智能调度、电力储能、配电自动化等技术的广泛应用，使电网运行控制更加灵活、经济，并能适应大量分布式电源、微电网及电动汽车充放电设施的接入。通信、信息和现代管理技术的综合运用，将大大提高电力设备使用效率，降低电能损耗，使电网运行更加经济和高效。实现实时和非实时信息的高度集成、共享与利用，为运行管理展示全面、完整和精细的电网运营状态图，同时能够提供相应的辅助决策支持、控制实施方案和应对预案。建立双向互动的服务模式，用户可以实时了解供电能力、电能质量、电价状况和停电信息，合理安排电器使用。

所以智能电网优势显而易见，它是电网技术发展的必然趋势和社会经济发展的必然选择。建设智能电网面临的一个重要问题就是，如何建设和构建一个既能满足当前电网需求，并为将来发展提供充分可能的、覆盖整个电网的信息系统。为了充分利用计算资源，整合各种动态信息，满足智能电网对信息共享的要求，提出了基于动态信息共享模型的智能电网云存储系统，是有可行性以及市场的。

二国内外研究现状及发展趋势

伴随着互联网的普及以及IT应用模式的转变，数据量开始爆炸性的整长，数据价值逐渐提高，海量数据处理的需求越来越迫切。基于资源管理效能和信息处理能力的优势，云计算在大规模科学计算等领域与取得成功的案例，但在电力系统的应用研究中还处于起步阶段。为了实现信息共享应用集成，电力企业正在研究建立智能电网变电站数据中心以及企业信息平台等。

针对传统电力系统计算平台在计算、存储、信息集成和分析等方面的不足，提出建立基于云计算的电力系统计算平台，并展望云计算在电力系统安全分析、潮流计算、可靠性分析等领域的应用前景。

“十二五”期间，国家电网将投资5000亿元，建成连接大型能源基地与主要负荷中心的“三横三纵”的特高压骨干网架和13回长距离支流输电工程，初步建成核心的世界一流的坚强智能电网。国家电网制定的《坚强智能电网技术标准体系规划》，明确了坚强智能电网技术标准路线图，是世界上首个用于引导智能电网技术发展的纲领性标准。国网公司的规划是，到2015年基本建成具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网，形成以华北、华中、华东为受端，以西

北、东北电网为送端的三大同步电网，使电网的资源配置能力、经济运行效率、安全水平、科技水平和智能化水平得到全面提升。

在美国，今年奥巴马总统上任之后即提出要建设智能电网。但是，那时美国所提的智能电网与中国不同，其重点是研发可再生能源和分布式电源并网技术；同时，发展智能电表，使消费者可以根据自身需要在不同价格时段使用电力。2009 年1 月25 日，美国白宫最新发布的《复苏计划尺度报告》宣布：将铺设或更新3 000 英里输电线路，并为4 000 万美国家庭安装智能电表。美国还将集中对落后的电网系统进行升级换代，建立美国横跨四个时区的统一电网，逐步实现太阳能、风能、地热能的统一入网管理。美国能源部西北太平洋国家实验室正在协助建立电网智能化联盟并进行实地示范，如近期完成的高级需求响应网络太平洋西北电网智能化试验台。在该项目中，通过英维思控制器(InvensysControls)将家庭网关设备连接到装有IBM 软件的新型高级仪表和可编程恒温器上，将112 个家庭与实时电力价格信息联系起来。最终结果表明，参与者节约了约10%的能源费用，并且需求响应良好。加州已完成第一阶段试验性200 万户小区先进电表系统(advanced metering infrastructure，AMI)的安装，初步分析显示，节省电力可达16%~30%。

三总结

智能电网的实现以电网信息的高度共享与综合利用为前提，发展中一个重要问题就是开发与构建一个能够覆盖电网全域的、统一的信息系统，为了全面的采集和存储电网中的信息，综合地分析和使用分布于电网各处的信息数据，将云计算引入智能电网信息平台，并根据智能电网状态监测的特点，结合Hadoop云计算技术以及MapReduce 并行处理系统，应当与动态信息共享以及云存储系统相适应且融合为一体，提出基于动态信息共享的智能电网云存储系统。

四参考文献：

[1]王德文、宋亚奇、朱永利《基于云计算的智能电网信息平台》

[2]张之哲、李兴源、程时杰《智能电网统一信息系统的框架_功能和实现》

[3]程时杰、李兴源、张之哲《智能电网统一信息系统的电网信息全域共享和综合应用》

[4]洪澄、张敏、冯程国《面向云存储的高效动态密文访问控制方法》