電力云計算平臺資源調(diào)度策略探析

成源浩

摘要：在智能化時代到來的今天，電力供應(yīng)和監(jiān)控系統(tǒng)也面臨著越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。隨著各種新模式的開發(fā)，大量新技術(shù)和設(shè)備的投入使用，傳統(tǒng)的電力供應(yīng)系統(tǒng)在信息計算、存儲和分析方面迎來了越來越大的挑戰(zhàn)，逐漸顯得越來越吃力。伴隨著技術(shù)的革新，針對產(chǎn)生的問題所逐漸崛起的是電力云計算系統(tǒng)的誕生。電力云計算系統(tǒng)在各方面顯示了其獨特的優(yōu)越性，在計算和數(shù)據(jù)存儲方面，有著非常強(qiáng)大的運行能力和存儲能力。電力云計算平臺一經(jīng)開發(fā)應(yīng)用，便引起了國內(nèi)外強(qiáng)烈的關(guān)注。結(jié)合以上分析，文章針對電力云計算服務(wù)平臺，結(jié)合OpenStack和Hadoop提出了一種能夠大力提高電力資源調(diào)配效率、提供超強(qiáng)運算和大數(shù)據(jù)庫保存的云計算框架。

關(guān)鍵詞：資源調(diào)度；云平臺；策略

1 電力云計算平臺的設(shè)計

為了提高電力資源調(diào)配效率，協(xié)調(diào)電力行業(yè)的智能化發(fā)展，電力平臺任務(wù)系統(tǒng)需要具備靈活的調(diào)配能力，同時，針對傳遞來的信息進(jìn)行高速運算并進(jìn)行分析，對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理之后進(jìn)行存儲[1]。并且，在復(fù)雜的電力調(diào)配時，針對出現(xiàn)的問題，及時模擬可能情況并進(jìn)行資源調(diào)配和系統(tǒng)產(chǎn)生解決的最佳方案。同時能夠在復(fù)雜和電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行綜合分析，從而得出最精準(zhǔn)的電力調(diào)配方案。電力云計算平臺各組成部分結(jié)構(gòu)框架如表1所示。

2 基于虛擬機(jī)動態(tài)遷移的電力仿真云計算平臺資源調(diào)度

2.1 電力仿真云計算平臺資源調(diào)度特點

針對電力資源調(diào)配的仿真云計算系統(tǒng)具有許多特點：

（1）任務(wù)動態(tài)隨著計算流程而變化；（2）計算流程的動態(tài)變化極強(qiáng)；（3）在執(zhí)行任務(wù)的過程中具有多樣性的特點[2]。以上的特點使得電力調(diào)配的云計算平臺于其他的服務(wù)有非常大的不同之處。針對其仿真性的優(yōu)勢，電力資源的調(diào)配如果不均勻，則會造成一定的資源浪費，使得局部的負(fù)荷過載，從而對仿真的效率造成影響；相反，如果資源調(diào)配按照最大的計算規(guī)模進(jìn)行均衡分配，則會造成更大的資源浪費以及傳輸過程的能源損失。綜合分析電力仿真資源調(diào)配的優(yōu)勢，對各環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合的調(diào)度，當(dāng)任務(wù)數(shù)量較少時，則可以選擇性地關(guān)閉一些重要的節(jié)點，從而降低能量的損失；當(dāng)任務(wù)大量增加時，也可以隨時提供計算和分析服務(wù)，從而能夠快速解決問題，完成電力的綜合分析和調(diào)配，從而達(dá)到快速分配和高效調(diào)度的效果。

2.2 電力方針云計算平臺虛擬機(jī)遷移控制框架

在目前的電力供應(yīng)和調(diào)度系統(tǒng)中，仍然存在很多單機(jī)的狀態(tài)，也有許多沒有進(jìn)行虛擬處理的集合，因此要進(jìn)行全系統(tǒng)的虛擬化仿真設(shè)計，則需要經(jīng)歷虛擬化設(shè)計階段、仿真虛擬間質(zhì)轉(zhuǎn)化階段、虛擬平臺正式投入使用3個階段。在仿真虛擬間質(zhì)轉(zhuǎn)化階段，需要針對物理情況下提供的物理資源需求信息以及用戶對資源的申請，通過最優(yōu)化的方式，根據(jù)虛擬化的仿真結(jié)果，確保在提升服務(wù)質(zhì)量的時候，能夠降低電力能源損耗以及提升資源的綜合利用效率。針對虛擬化的云計算服務(wù)平臺的遷移控制如圖1所示。

當(dāng)仿真虛擬模型在運行的過程中，遇到物理節(jié)點的時候，就可以針對鏡像顯示的模型進(jìn)行各種綜合分析，并及時進(jìn)行計算與模擬。在整個監(jiān)控和模擬的過程中，收集到的所有信息以及對各物理節(jié)點負(fù)載的分析，都會通過最優(yōu)化的程序?qū)τ嬎憬Y(jié)果進(jìn)行分析，選出最優(yōu)的計算結(jié)果，并進(jìn)行下游的資源調(diào)度。

2.3 電力云計算平臺的建設(shè)和性能優(yōu)化

中國電力行業(yè)發(fā)展迅速，由建國初期的百廢待興，到如今電力行業(yè)的崛起，各省市電力企業(yè)的建立和特性以及技術(shù)特點都有很大的差異性。所以，在對全國進(jìn)行建設(shè)云計算體系時，則會涉及多方面的協(xié)調(diào)。要做的第一步就是實現(xiàn)電力平臺的虛擬化進(jìn)程，當(dāng)然這要建立在不產(chǎn)生任何電力中斷的情況下進(jìn)行。隨后，要對建立的云計算平臺進(jìn)行啟動，同時在啟動開始時要對原來的計算體系進(jìn)行模擬控制，以保證計算順利進(jìn)行。在云計算平臺啟動的初期，需要對虛擬機(jī)進(jìn)行更改操作，將其安裝到物理節(jié)點，從而能夠做到在初始化完成之后即可實現(xiàn)對目標(biāo)的計算以及優(yōu)化進(jìn)程。當(dāng)初始化的過程結(jié)束，我們需要對原有的電力平臺進(jìn)行轉(zhuǎn)移，將所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到初始化完成的云計算平臺。該過程一旦完成，那就可以把云計算平臺應(yīng)用起來了，就可以針對目標(biāo)進(jìn)行計算，從而完成優(yōu)化操作[3]。

2.4 電力云計算平臺實現(xiàn)資源調(diào)配

電力云計算平臺針對電力的調(diào)配可以分為細(xì)粒度和粗粒度兩種調(diào)配方式，細(xì)粒度任務(wù)在實施調(diào)度時不能實現(xiàn)平臺的平滑遷移，而且，細(xì)粒度調(diào)配也存在很大的缺陷，其對實時性的要求是非常高的，并且云計算系統(tǒng)無法針對其制定出最優(yōu)化的條件，同時還會造成物理裝備的耗能增加等問題。

3 結(jié)語

在總結(jié)了全國所有電力供應(yīng)系統(tǒng)之后，就目前智能化在各方面應(yīng)用前景廣闊，本文展示了一種新型的計算體系，它是建立在云服務(wù)的基礎(chǔ)之上的，具有計算效率高、動態(tài)性好、方便進(jìn)行資源整合調(diào)配等優(yōu)勢。仿真結(jié)果指出，云計算服務(wù)平臺有高效率、消耗能量低以及資源利用率高等特點，接下來要考慮該過程中對資源的占用，進(jìn)一步將虛擬機(jī)進(jìn)行資源再分配，從而進(jìn)一步提高調(diào)配機(jī)制的完善程度，為構(gòu)建全國統(tǒng)一的電力平臺提供了新的研究依據(jù)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]鄭超，侯俊賢，嚴(yán)劍峰，等.在線動態(tài)安全評估與預(yù)警系統(tǒng)的功能設(shè)計與實現(xiàn)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2010（3）：55-60.

[2]李廣凱，李庚銀.電力系統(tǒng)仿真軟件綜述[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2005（3）：61-65.

[3]王德文，劉曉萌.基于虛擬機(jī)動態(tài)遷移的電力仿真云計算平臺資源調(diào)度策略[J].電力系統(tǒng)自動化，2015（12）：97-105.