作者：苏秉华
出版社：人民邮电出版社有限公司
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智慧电网实践试读：
前言
Preface信息与能源是智慧城市两大关键要素。信息与能源两大要素支撑智慧城市在经济、政务、环保及公共服务等方面的建设。智慧城市的发展需要以能源为保障，提高能源利用效率，实现智慧城市的低碳高效、可持续发展；以信息为核心，依托智能化手段，实现智慧城市的运营管理，提高居民幸福指数。
电力能源在城市发展进程中发挥着重要作用，支撑着城市智能化演变，是城市发展的重要基础。作为主要的能源载体，智能电网在促进城市绿色发展、确保城市用电安全可靠、构建城市神经系统、拉动城市相关产业发展以及在丰富城市服务内涵等方面，对城市智能化发挥着巨大的推动作用。
智慧电网（又称智能电网），是以特高压电网为骨干网架、以各级电网协调发展的坚强电网为基础，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放和友好互动的现代电网。智慧电网通过能源与信息的综合配置，能够实现对智慧城市发展的基础支撑，这与智慧城市满足能源和信息需求的发展要素高度契合。
国家发展和改革委员会、国家能源局发布的《关于促进智能电网发展的指导意见（发改运行〔2015〕1518号）》指出：“坚持统筹规划、因地制宜、先进高效、清洁环保、开放互动、服务民生等基本原则，深入贯彻落实国家关于实现能源革命和建设生态文明的战略部署，加强顶层设计和统筹协调；推广应用新技术、新设备和新材料，全面提升电力系统的智能化水平；全面体现节能减排和环保要求，促进集中与分散的清洁能源开发消纳；与智慧城市发展相适应，构建友好开放的综合服务平台，充分发挥智慧电网在现代能源体系中的关键作用。发挥智慧电网的科技创新和产业培育作用，鼓励商业模式创新，培育新的经济增长点。”
发展智慧电网，有利于进一步提高电网接纳和优化配置多种能源的能力，实现能源生产和消费的综合调配；有利于推动清洁能源、分布式能源的科学利用，从而全面构建安全、高效、清洁的现代能源保障体系；有利于支撑新型工业化和新型城镇化建设，提高民生服务水平；有利于带动上下游产业转型升级，实现我国能源科技和装备水平的全面提升。
基于此，我们从理论上、政策上、专业上及实用性、实操性几个方面着手编写了《智慧电网实践》，供从事智慧电网实践的各级管理人员、相关从业人员、企业负责人认真阅读和使用参考。
本书分三篇，第一篇是理论篇、第二篇是路径篇、第三篇是案例篇，全书把智慧电网实践的理论和法规通过流程、图、表形式呈现，讲解通俗易懂，可以快速掌握重点，同时避免了晦涩难懂的理论归纳。
通过阅读本书，读者可以切身体会到智慧电网建设构成的方方面面以及我国在智慧电网领域的努力方向及建设思路。
智慧电网建设的政府管理者通过阅读本书，能系统全面地了解如何进行智慧电网建设的架构设计、系统规划、实现途径。
智慧电网建设企业及方案提供商、设备供应商的管理者通过阅读本书可以更系统地了解智慧电网建设的各个方面以及如何落实和在实际中的应用。
智慧城市与智慧电网的研究者通过阅读本书，可以系统地了解智慧城市的各个领域以及智慧电网建设的最新实践成果。
智慧城市、智慧电网相关专业的大学生、研究生通过阅读本书，可以系统学习智慧电网的知识体系及目前国内外智慧电网应用的最新动态。
本书在编辑整理的过程中，获得了职业院校、电力公司、企业一线电力人员的帮助和支持，在此向他们表示感谢！由于编者水平有限，错误疏漏之处在所难免，敬请读者批评指正。同时，部分图片与文字内容引自互联网媒体，由于时间比较紧，未能一一与原作者进行联系，请原作者看到本书后及时与编者联系，以便表示感谢并支付稿酬。第一篇 理论篇
第1章 智慧电网概述
第2章 智慧电网发展第1章 智慧电网概述
智慧电网是电网技术发展的必然趋势。通信、计算机、自动化等技术在电网中得到广泛深入的应用，并与传统电力技术有机融合，极大地提升了电网的智慧化水平。传感器技术与信息技术在电网中的应用，为系统状态分析和辅助决策提供了技术支持，使电网自愈成为可能。调度技术、自动化技术和柔性输电技术的成熟发展，为可再生能源和分布式电源的开发利用提供了基本保障。通信网路的完善和用户信息采集技术的推广应用，促进了电网与用户的双向互动。随着各种新技术的进一步发展、应用并与物理电网高度集成，智能电网应运而生。1.1 何谓智慧电网
智慧电网，又叫智能电网（smart grid、intelligent grid），是电网的智慧化，也称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网路的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备、先进的控制方法以及先进的决策支持系统的应用，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，其主要特征是自愈、激励，包括抵御攻击、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。
本书中，如政策法规、专用短语中在会使用“智能电网”这一词汇。1.1.1 智慧电网的定义
官方定义的智慧电网如下。
1.1.1.1 中国物联网校企联盟
中国物联网校企联盟定义智慧电网是由很多部分组成的，可分为智慧变电站、智慧配电网、智慧电能表、智慧交互终端、智慧调度、智慧家电、智慧用电楼宇、智能城市用电网、智能发电系统和新型储能系统。
1.1.1.2 国家电网中国电力科学研究院
国家电网中国电力科学研究院定义智慧电网是以物理电网为基础的（中国的智慧电网是以特高压电网为骨干网架、以各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础），将现代先进的传感测量技术、通信技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。
1.1.1.3 美国能源部
美国能源部的Grid 2030计划定义智慧电网是一个完全自动化的电力传输网络，能够监视和控制每个用户和电网节点，保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。
相关知识Grid 2030计划（1）制定Grid 2030计划的背景
美国的电力系统面临设备及基础设施老化以及机制方面的问题。近二十年来，电网更新升级的投资严重不足，其主要原因有以下几方面：技术的不确定性、监管的不确定性和金融的不确定性，吸引投资困难，难以满足不断增长的需要。
为了制定和实施美国电网升级改造的计划，组织和协调各方面的力量以及加强对计划实施的领导，美国能源部于2003年8月专门成立了负责输电和配电的办公室（OETD）。该办公室计划的任务如下：
① 实现美国电力基础设施的现代化，以满足21世纪用户的需要；
② 完成向区域电力市场的转化；
③ 改善输电系统的运行；
④ 使输电系统投资高效能；
⑤ 研究调整电力政策；
⑥ 提供有效的联邦领导以达到上述目标。
2003年4月，美国能源部召开了由电力公司、制造厂商、高校、研究和咨询单位等参加的高层研讨会，主题是展望未来的美国电力系统。该研讨会形成了Grid 2030计划的远景目标。本材料的第二部分是对该远景目标的简介。有人预计电网现代化改造的投资为1000亿美元，这个数字应与目前电力工业的规模相比较：美国电力基础设施价值大约8000亿美元（含发电资产），年收入2500亿美元。
需要说明的是，Grid 2030计划还是一个很初步的设想。在美国业界内部，也有不同的看法。但美国电网的现代化进程，Grid 2030计划正在加速进行。（2）Grid 2030计划介绍
Grid 2030计划远景目标的未来电力系统将建立在现有电力基础设施上。今天，系统用于电力传输的设备，如输电线、变电站、变压器，将继续发挥其重要作用。但出现的新技术、新工具，如分布式的智能系统、分布式的能源，将提高现有系统的功效、质量和安全性，并使电网发展成新的结构。其结果不仅能改善输电的效率，也将改善市场运作的效能，高质量的网络保障美国安全的电源。
2030年前，美国计划有完全自动化的输配电系统，它将监视和控制每个用户及每一网络节点，确保从电厂到用电器之间双向的电力潮流及信息流。分布智慧、宽带通信、监视和控制以及自动应答使人、楼宇、工业过程与电力网络之间的接口没有缝隙，可进行实时的市场交易。
超导技术的突破使大量的电源长距离送到阻塞区域成为可能，而其压降几乎为零。新型导线材料的应用使现有的输电走廊的输电能力提高2～3倍。储能及需求侧管理技术的进步几乎将电力系统峰谷差问题消除。由于停电和电能质量扰动而造成的经济损失会变得非常的少（从来不会由于电源限制而发生），用户可以根据自己的需要得到可定制的可靠性水平和电能质量水平的供电服务，而对环境的影响降得很低。
在趸售这一级已经有可行的竞争性市场，用户也认可了它的效益。设计良好的、有公众监督的市场可以确保市场力问题保持最小。输配电运行在协调一致的稳定的监管下，而监管依赖于基于行为的原则，涉及联邦和州的监管机构、跨州的实体、非官方的业界组织、公共利益集团以执行强制性的商业规则，使用户受到保护。
Grid 2030工作组由美国最优秀的科学家、工程师、技师、商业技术人员组成。Grid 2030计划包括以下3个部分：
① 国家电力主干网；
② 区域互联网（包括加拿大和墨西哥）；
③ 地方配电系统，含小型及微型电网，向用户提供服务并可得到大陆任何发电电源的服务。
Grid 2030计划将电力选择的范围扩大。电力的消费者，从工厂、商业经理，到房主或小型商业用户有能力定制他们的能源供应，以满足其自身的需求。更加开放、可行的竞争性电力市场将帮助成本的降低，确保高质量的服务。（3）远景目标的实现
实现此远景目标分三个阶段。
第一阶段，新技术的研究、开发和工程示范。此阶段还包括对监管的澄清及监管框架的现代化。
第二阶段，翻查电力资产股本，用先进的系统替换。此阶段还包括区域和地方网Grid 2030概念和设备的部署。
第三阶段，扩展区域和地方网Grid 2030的部署，使之进入国家和国际市场。
1.1.1.4 欧洲技术论坛
欧洲技术论坛定义智慧电网是一个可整合所有连接到电网用户所有行为的电力传输网络，可以有效提供持续、经济和安全的电力。1.1.2 智慧电网的结构
广义上，智慧电网包括可以优先使用清洁能源的智能调度系统、可以动态定价的智能计量系统以及通过调整发电、用电设备功率优化负荷平衡的智能技术系统。
智慧电网主要由以下几个部分构成，如图1-1所示，智慧电网系统如图1-2所示。
相关知识M2M协议
M2M（Machine-to-Machine/Manprotocol）协议是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。它在机器内部嵌入无线通信模块，以无线通信等为接入手段，为客户提供综合的信息化解决方案，以满足客户对监控、指挥调度、数据采集和测量等方面的信息化需求。M2M协议根据其应用服务对象可以分为个人、家庭、企业三大类。图1-1 智慧电网的结构图1-2 智慧电网系统1.1.3 智慧电网的特征
智慧电网主要有以下特征，如图1-3所示。图1-3 智慧电网的特征1.2 智慧电网概念发展里程碑
智慧电网概念的发展有三个里程碑，如图1-4所示。图1-4 智慧电网概念发展的里程碑1.2.1 IBM的“智慧电网”解决方案
IBM的“智慧电网”主要是解决电网安全运行、提高可靠性，从其在中国发布的《建设智慧电网创新运营管理——中国电力发展的新思路》白皮书可以看出，该方案提供了一个大的框架，通过对电力生产、输送、零售等各个环节的优化管理，为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。这时的“智慧电网”是IBM一个市场推广策略。
IMB更多的是从技术角度来看智慧电网，IMB认为，智慧电网的构成包括数据采集、数据传输、信息集成、分析优化和信息展现以及精细化、智能化运营管理6个方面，如图1-5所示。图1-5 IBM智慧电网的构成
IBM智慧电网具备的三大特征，如图1-6所示，围绕这三大特征，IBM提供了强大且成熟的产品和技术支持。图1-6 IBM智慧电网的三大特征1.2.2 奥巴马上任后提出的能源计划
奥巴马上任后提出的能源计划指出，美国将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修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；发展智慧电网产业，最大限度发挥美国国家电网的价值和效率，将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理；全面推进分布式能源管理，创造世界上最高的能源使用效率。1.2.3 互动电网概念的提出
互动电网是中国能源专家武建生提出的。互动电网是指在开放和互联的信息模式基础上，通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统，实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理，是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。它将再造电网的信息回路，构建用户新型的回馈方式，推动电网整体转型为节能基础设施，提高能源效率，降低客户成本，减少温室气体排放，创造最大化的电网价值。
互动电网的本质是以信息革命的造法性标准和技术手段大规模推动工业革命的最重要资产——电网体系的革新和升级，建立消费者和电网管理者之间的互动。互动电网的功效如图1-7所示。图1-7 互动电网的功效1.3 传统电网到智慧电网的转变1.3.1 电网的环节
1.3.1.1 传统电网的三个环节
传统电网一般包含变电、输电和配电三个环节，如图1-8所示。图1-8 传统电网的三个环节
1.3.1.2 智慧电网的六个环节
智慧电网一般包含发电、输电、变电、调度、配电、用电六个环节，如图1-9所示。图1-9 智慧电网的六个环节1.3.2 传统电网的运营
发电厂制造电能，通过变电升压，进入高压输电线路，再经过变电降压，给各个用户配电，如图1-10所示。高压输电的部分又称为主网，低压配电的部分又称为配（电）网。图1-10 传统电网的运营1.3.3 智慧电网的运营
智慧电网的运营是基于传统电网，增加物联网、大数据、新能源、可再生资源，通过输电、变电、配电功能，输出为工业用电、居民用电、风光储能、电动汽车等终端客户使用的电能，如图1-11所示。图1-11 智慧电网运营1.3.4 智慧电网与传统电网的区别
与传统电网相比，智慧电网体现出电力流、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如图1-12所示的14个方面。图1-12 智慧电网与传统电网的区别图1-12 智慧电网与传统电网的区别（续）1.4 智慧电网的绿色化与信息化1.4.1 智慧电网的绿色化
能源发展的新形势是绿色化，包括储能技术发展，绿色化就代表着新能源的应用。过去发电靠的是什么？依靠火力发电、水力发电、核电等。那么当下如何应用新能源实现智慧电网的绿色化呢？风电和光电技术的发展给我们带来了新机遇。新能源带来的影响是随机性，系统由单向可控变为随机不可控。1.4.2 智慧电网信息化
智慧电网建设将开启电网的一次重大革新，而信息化则是这次革新中不可或缺的重要内容和变革手段，信息化与电力工业的深度融合也将随着智慧电网的建设体现得更加充分。
电网信息化建设起步较早，在生产调度自动化的基础上，各专业应用逐渐发展，形成了由信息网络、基础软硬件、应用系统、数据资源、集成平台、信息安全、IT管理与服务等方面组成的信息化体系。
目前，电网信息化已经进入了建设与应用并行推进的阶段。在基础设施方面，铺设完成光纤主干通信网路，为设备间实现基于数字通信的交互提供了信息信道。
当前的电力信息化应用正在从专业化应用向企业信息一体化应用方向转变，在这个过程中，电网业务数字化的程度已经有大幅度的提高。当前，电网信息化建设历程是智慧电网建设的必经之路，电网企业信息化的成果给未来智慧电网的建设奠定了良好的基础。
在智慧电网建设的框架下，信息化建设将随着电网应用需求的提升而面临新的发展要求，其发展趋势表现如图1-13所示。图1-13 智慧电网信息化的发展趋势1.5 智慧电网实现的技术支撑
我国数字化电网建设涵盖了发电、调度、输变电、配电和用户各个环节，包括信息化平台、调度自动化系统、稳定控制系统、柔性交流输电、变电站自动化系统、微机继电保护、配网自动化系统、用电管理采集系统等。目前，我国数字化电网建设已经展现出智慧电网的雏形。1.5.1 物联网技术
1.5.1.1 物联网的定义
物联网就是物物相连的互联网，基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。
通俗地讲，物联网是指各类传感器、RFID和现有的互联网相互衔接的一个新技术，以互联网为平台，多学科、多种技术融合，实现信息聚合和泛在网络。这有两层意思：
第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，网络具有泛在性和信息聚合性，如图1-14所示，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；图1-14 物联网产业链——网络泛在性和信息聚合性
第二，其客户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信物联网就是“物物相连的互联网”，物联网是下一代互联网的发展和延伸，因为物联网与人类生活密切相关，其被誉为继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。
1.5.1.2 物联网的体系结构
物联网的体系结构如图1-15所示，它可分为感知/延伸层、网络层和应用层三层。图1-15 物联网的体系结构（1）感知/延伸层
感知/延伸层相当于人体的皮肤和五官，主要用于识别物体，采集信息包括二维码卷标和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、传感器及传感器网络等。
感知/延伸层要解决的重点问题是感知、识别物体，通过RFID电子卷标、传感器、智能卡、识别码、二维码等对信息进行大规模、分布式地采集，并进行智慧化识别，然后通过接入设备将获取的信息与网络中的相关单元进行资源共享与交互。（2）网络层
网络层相当于人体的神经中枢和大脑，主要用于传递和处理信息，包括通信与互联网的融合网络、物联网管理中心、物联网信息中心和智能处理中心等。
网络层主要承担信息的传输，即通过现有的三网（互联网、广电网、通信网）或者下一代网络（Next Generation Networks,NGN），实现数据的传输和计算。（3）应用层
应用层相当于人类社会的分工，其与行业需求结合，实现广泛智慧化，是物联网与行业专用技术的深度融合。
应用层完成信息的分析、处理和决策，以及实现或完成特定的智能化应用和服务任务，以实现物与物、人与物之间的识别与感知，发挥智慧作用。
1.5.1.3 物联网的关键技术
物联网产业链可细分为标识、感知、处理和信息传送4个环节，因此物联网每个环节主要涉及的关键技术包括4个方面，如图1-16所示。图1-16 物联网的4大关键技术（1）RFID技术
射频识别（RFID）是一种非接触式的自动识别技术，具有读取距离远（可达数十米）、读取速度快、穿透能力强（可透过包装箱直接读取信息）、无磨损、非接触、抗污染、效率高（可同时处理多个卷标）、数据储存量大等特点，是唯一可以实现多目标识别的自动识别技术，可工作于各种恶劣环境。一个典型的RFID系统一般由RFID电子卷标、读写器和信息处理系统组成。
当带有电子卷标的物品通过特定的信息读写器时，卷标被读写器启动并通过无线电波将标签中携带的信息传送到读写器以及信息处理系统，完成信息的自动采集工作，而信息处理系统则根据需求承担相应的信息控制和处理工作。
现在RFID负责农畜产品安全的生产监控、动物识别与跟踪、农畜精细生产系统、畜产品精细养殖数字化系统、农产品物流与包装等方面已正式应用。（2）传感器技术
传感器负责物联网信息的采集，是物体感知物质世界的“感觉器官”，是实现对现实世界感知的基础，是物联网服务和应用的基础。传感器通常由敏感组件和转换组件组成，可通过声、光、电、热、力、位移、湿度等信号来感知，为物联网的工作采集、分析、回馈最原始的信息。（3）传感器网络技术
传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，通过嵌入式系统处理信息，并通过随机自组织无线通信网路以多跳（multihop）中继方式将所感知信息传送到用户终端，从而真正实现“无处不在的计算”理念。一个典型的传感器网络结构通常由传感器节点、接收发送器、Internet或通信卫星、任务管理节点等部分构成，如图1-17所示。图1-17 传感器网络结构图标（4） 网络通信技术
传感器的网络通信技术为物联网数据提供传送信道，而如何在现有网络上进行增强，适应物联网业务需求（低数据率、低移动性等），是现在物联网研究的重点。传感器的网络通信技术分为近距离通信和广域网络通信技术两类。
传感网络相关通信技术，常见的有蓝牙、IrDA（Infrared Data Association）、Wi-Fi、ZigBee（基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议）、RFID、UWB （Ultra Wideband）、NFC（Near Field Communication，近距离无线通信技术）、WirelessHart（一种无线通信标准）等。
1.5.1.4 物联网应用的六个方面
物联网技术在智慧电网领域的应用体现在以下六个方面，如图1-18所示。图1-18 物联网技术在智慧电网领域的应用（1）基于物联网技术实现智能设备信息的互联互通与接入
物联网推进技术与设备智慧化深度融合，为智慧化运检提供设备身份识别与状态感知，通过电网信息物理融合系统及其关键技术研究，最终推进电网设备形成深度融合计算、通信、控制能力的网络化物理设备系统。（2）基于电子卷标的设备状态信息管理
物联网利用RFID卡、智能芯片等技术制作电子身份卷标，实现设备与电子卷标一体化、终身化，从而及时、准确、全面获取设备全寿命周期内的台账信息。（3）设备状态、通道环境实时感知与在线监测
物联网针对电网设备，实现设备状态的在线监测与实时感知，推进信息系统与物理系统在量测、计算、控制等多功能环节上的高效集成，实时监测各类主设备的关键状态参量。针对重要输电通道，着力提升输电通道环境监测与预警智慧化水平。（4）智慧化的决策调控
物联网综合利用大数据、云计算等新兴技术，实现各类运检相关系统信息和数据深度融合，构建电网运检智能化管控系统，推进运检资源优化配置，实现运检管理和生产指挥决策智慧化。
物联网在深入分析海量视频、图像、设备及环境状态等数据，进行智能化挖掘的基础上，构建运检智能化管控系统，最终实现分析运检信息状态、监测预警、分析故障、辅助决策、风险管控、资源智能调配、生产指挥等高级应用功能。（5）利用新兴技术实现运维工作智慧化
物联网广泛推广应用带电检测、智能巡检、智能可穿戴装备、移动终端等新技术，优化整合运检资源，实现设备状态实时诊断、可视化和远程感知。进一步利用机器人、直升机、无人机推进巡检技术智慧化；开发智能可穿戴装备，为巡检人员提供实时后台数据自动关联显示、查询及大数据服务功能；此外，深入推进运维可视化，加强变电站三维可视化展示，实现变电站全站场景动态可视。（6）构建涵盖多方主体参与的生态体系
在电网企业内部，实现物资采购、设备运维、客户服务等各环节数据联动贯通。例如，结合智慧监控、故障诊断、状态运维，并不断积累大数据进行机器自主学习，进一步向上溯源，指导前期设备选型，实现从资产的开发到维护和使用等全过程资产管理的良性循环。
物联网在智慧电网中的具体应用如图1-19所示。图1-19 物联网在智慧电网中的具体应用
1.5.1.5 应用物联网的意义
物联网技术对智慧电网的意义如图1-20所示。图1-20 智慧电网使用物联网技术的意义1.5.2 云计算技术
1.5.2.1 云计算的定义
云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交互模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。
云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务）后，这些资源能够被快速提供。
1.5.2.2 云计算的特点（1）云计算可以整合大规模异构计算资源
传统的分布式计算只能整合同结构的计算资源，而云计算则可以整合分布在广阔地域内的、属于不同组织的计算资源，并且形成一个具有强大的运算能力和储存空间的平台。因为云计算对于计算机设备的共性要求很低，所以不论是同构还是异构计算设备，都可以被云计算整合。（2）云计算与动态扩展
传统的计算模式很难动态扩展。而可扩展性是云计算相对于传统计算模式而言最大的优势之一。因为云计算可以整合各种异构计算资源，所以当云计算需要更为强大的计算能力和存储空间时，可以短时间内实现所谓的扩展，并只需要单纯的增加新的设备即可，而不用像传统设备一样扩展即更换，这就大大地降低了硬件的购置成本。
1.5.2.3 云计算在智慧电网中的应用
云计算在智慧电网中具有广阔的应用空间和范围，在电网建设、运行管理、安全接入、实时监测、海量存储、智慧分析等方面能够发挥巨大作用，并全方位应用于智慧电网的发电、输电、变电、配电、用电和调度等各个环节。而将云计算技术引入电网数据中心，会显著提高设备利用率，降低数据处理中心能耗，扭转服务器资源利用率偏低与信息壁垒问题，全面提升智慧电网环境下海量数据处理的效能、效率和效益，云计算在智慧电网中的应用如下。（1）构建电力信息系统的智能云
我国现有的电力系统的特点是电网分布的区域特征不同、网络的拓扑结构不同、电网的电气特点不同。每个区域的电网都由电网公司维护和管理，各个网络都针对自己所辖区域内的电网构建了较为详细的电力系统模型，而对于周边的其他电网模型则做简化记录，这样的电力系统模型可以更好地保证电力调度、运行、监控、保护、输配电，很好地解决了因为我国幅员辽阔而导致的电力系统数据资源分布广泛所形成的数据难以收集的问题，让系统仿真的复杂程度得到显著降低。但此举的缺点是这种电力系统模型适用范围不够广泛，倘若可以借助云计算以及电力系统数据的敏感性和我国电力系统网络的完整性来构建一个电力系统的私有云，使电力系统完全自主控制云端数据的储存和计算资源的访问，构建属于电力系统自己的内部私有云。
构建智慧电网的电力系统智能云，就是将云计算作为智慧电网信息平台的底层交互技术保证智慧电网的各个智能模块得以实现。其中电力系统的智能云应当具有智慧调度、运行、监控、保护、配属电等功能。（2）云计算对于电力系统中各硬设备的整合功能
电力系统智能云借助分布式计算等云计算的功能将电力系统网络内的所有的软硬件资源共同整合在一起，然后在智能云的管理下，对各级电网和计算机终端提供相应的数据存储和运算能力服务。智能云在云端设置共享平台，保证电力系统中各个终端的数据访问和数据共享，借助软件接口为电力系统各级电网和计算机终端提供智能云服务。（3）电力系统智能云的权限管理
我国的电力系统结果非常庞大，而且分布范围很广泛，如果所有的终端计算需求都需要提交给配置中心，那么配置中心将会面临着非常庞大的数据运算和存储需求和工作量，并且这种模式也需要非常高速的网络支持，而且很难对权限进行管理。所以在智能云模式下，可以在基础管理层对部分权限和安全机制进行管理调配。例如以电力系统中的主网和子网作为区分标准界定权限的分配，这样可以保证电力系统智能云的资源和权限更合理。
并且在电力系统智能云中设立一个高效便捷的任务分配和提交机制，应对时刻存在的多任务同时提交资源申请。这样就可以保证智能云在网络通畅的同时，还可以最大限度地使用云资源。（4）电力系统智能云的数据安全
数据安全是系统最基本的工作要求。电力系统智能云的数据安全机制由数据加密权限、数据备份以及电网数据容灾等几项功能共同组成。电力系统智能云本身就是一个私有云，所以在这种物理上完全独立的广域网上，物理上的隔离确保电力系统数据的安全保密性要远远高于其他行业。（5）云计算在电力信息系统终端的应用
智能云下的电力信息系统终端无需强大的数据运算能力和储存空间，只需要满足基本的计算和存储即可，在接入电力系统广域网之后，可以通过智慧云对对应终端权限进行管理，这样电力系统终端即可运算和存储数据，同时也实现了电力信息系统在信息交互方面的良好扩展性和低成本。
因为电力信息系统的终端只负责数据的输入和输出，所以大部分数据都是存储在智慧云中，更容易对数据的安全进行监测和管理。
相关知识国家电网的“三朵云”“三朵云”是国家电网公司在互联网领域的一个大动作。
国家电网公司将借鉴开源技术，依托国产化和自主化产品和资源，形成以三地（北京、上海、西安）资料中心为核心节点的“三朵云”（企业管理云、公共服务云、生产控制云），共同组成企业级国家电网电力云。
1． 为什么开发“三朵云”
构建全球能源互联网，会涉及诸多技术，如电源、电网、储能，特别是信息通信技术，需要对现有信息通信系统如基础架构、业务流程融合等优化升级。综上所述，国家电网公司提出建设“三朵云”，以推动构建全球能源互联网和新型智慧能源企业建设。
2. “三朵云”的主要内容“企业管理云”以国家电网公司“三集五大”体系为基础，构建专业协同、辅助决策等分析决策系统，应用大数据平台开展精益化管理支撑企业经营管理。“公共服务云”是对外服务业务的体现，比如将业扩报装、电力服务、信息共享、实时沟通、电子商务等整合，借助云资源平台支撑对外公共服务业务。“生产控制云”主要包括调度技术支持系统、配电自动化系统、SG-UEP生产大区节点，以此支撑电网生产。
3. “三朵云”的推进计划
2015年，国家电网公司发布《信息通信新技术推动智能电网和“一强三优”现代公司创新发展行动计划》，加快推进“大、云、物、移”等新技术在智能电网和公司经营管理中的创新应用，推动电网向全球能源互联网发展。为此，国家电网公司制定了六年计划，分三个阶段推进。2015—2016年是试点阶段，2017—2018是推广阶段，2020年是全部完善阶段。“三朵云”是保障行动计划推进的基础，其也将按照这个步骤实施推进。目前最新进展是，“企业管理云”已建成运行，“公共服务云”和“生产控制云”正抓紧推进建设。1.5.3 大数据技术
大数据又称巨量数据，指的是所涉及的数据及数据量规模巨大到无法通过人脑甚至主流软件工具，可在合理时间内达到撷取、管理、处理并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的信息。
1.5.3.1 大数据的由来
大数据是继云计算、物联网之后IT产业又一次颠覆性的技术变革，对于社会的管理、发展的预测、企业和部门的决策，乃至对社会的方方面面都将产生巨大的影响。
大数据概念最初起源于美国，是由思科、威睿、甲骨文、IBM等公司倡议发展起来的。大约从2009年始，“大数据”成为互联网信息技术行业的流行词汇。事实上，大数据相关产业是指建立在对互联网、物联网、云计算等管道广泛、大量资料资源收集基础上的数据存储、价值提炼、智能处理和分发的信息服务业。
最早提出“大数据时代已经到来”的机构是全球知名咨询公司——麦肯锡。
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