云计算在电力系统中的应用研究

发布时间：2017-09-18 02:15

  本文关键词：云计算在电力系统中的应用研究

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【摘要】：随着现代电网规模的飞速发展,在给人们带来越来越多便利的同时,也出现了现有电力系统网络无法满足现代电网建设需求的问题。电网的不断发展,致使电力系统监测数据的数据量不断增加,传统电力系统的数据存储及处理能力已远不能满足需求,面对超大规模的电力系统数据生成量,能够准确并及时的对电力系统大数据进行采集、存储和分析计算成为电力系统建设一直所追求的目标。电力系统监测数据以数据流形式连续生成,数据种类丰富、数量巨大,属于典型的大数据,这对电力系统数据管理系统提出了更高的要求。传统的监测数据采集方式是利用互为主备的前置机处理并送入关系型数据库,由于关系型数据库存在系统扩展性差、并发难度大等问题,难以满足监测系统大数据存储和管理的需求,而数据分析计算则是以高性能计算机串型计算为主,也有采用基于通信中间件搭建并行计算平台的方式实现并行计算,但分别存在着面临海量数据处理非常耗时和平台搭建过程耗时、风险控制不足等问题。为了解决上述问题并实现对监测数据的高效处理,本文首先分析了现有采集、存储和分析计算方案的特点,考虑各级电网公司的管理模式,设计了一种基于云计算技术Hadoop的电力系统监测数据并行数据采集和分布式存储计算方案。其次,在本文构建的并行数据采集和分布式存储计算方案的基础上,针对电网监测数据的采集、存储、计算进行了详细的分析,完成了基于分布式数据库HBase的大数据存储和基于分布式编程模型MapReduce的大数据分析计算功能。最后本文对所提方案进行了实验仿真,在实验室的环境下,使用多台主机搭建了Hadoop平台,通过仿真实验将其与传统方法的采集、存储、访问及分析计算性能做了比较,结果表明数据存取量越大,该方案在并发存取和分析计算时的效果越好,验证了方案的可行性和高效性。
【关键词】：电力系统 监测数据 大数据 hadoop 分布式采集存储 分布式计算
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM76;TP311.13
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 电力系统信息监控应用现状10-11
• 1.2.2 云计算技术研究现状11-12
• 1.2.3 云计算技术在电力系统中的应用现状12-13
• 1.3 课题研究内容13
• 1.4 论文组织结构13-15
• 第2章 云技术及其在电力系统中的应用分析15-26
• 2.1 电力系统应用需求15-16
• 2.2 Hadoop平台16-22
• 2.2.1 平台组织结构16-17
• 2.2.2 分布式数据存储17-21
• 2.2.3 分布式编程模型21-22
• 2.3 基于Hadoop的数据处理平台整体设计22-25
• 2.3.1 平台整体设计22-24
• 2.3.2 平台体系结构24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 分布式存储方案设计26-34
• 3.1 监测数据简介26-30
• 3.1.1 SCADA数据26-28
• 3.1.2 故障录波数据28-30
• 3.2 分布式数据采集方案30-31
• 3.3 结构化数据存储模型设计31-32
• 3.4 非结构化数据存储模型设计32
• 3.5 本章小结32-34
• 第4章 分布式数据处理方案设计34-39
• 4.1 分布式数据处理方案架构设计34-35
• 4.2 基于MapReduce的分布式数据处理方案设计35-37
• 4.3 基于MapReduce的数据处理过程实现37-38
• 4.3.1 Map函数设计37
• 4.3.2 Combine函数设计37-38
• 4.3.3 Reduce函数设计38
• 4.4 本章小结38-39
• 第5章 系统实现及性能分析39-52
• 5.1 Hadoop平台搭建39-43
• 5.1.1 安装ubuntu操作系统39
• 5.1.2 安装JDK39-40
• 5.1.3 安装及配置SSH40-41
• 5.1.4 安装Hadoop41-43
• 5.2 HBase安装与配置43-44
• 5.3 开发环境安装与配置44-46
• 5.4 系统运行效果图46-47
• 5.5 实验对比分析47-52
• 5.5.1 并行写入性能对比测试47-49
• 5.5.2 数据访问性能对比测试49-50
• 5.5.3 分布式数据处理性能对比测试50-52
• 第6章 结论与展望52-54
• 6.1 本文工作总结52
• 6.2 未来工作及展望52-54
• 参考文献54-58
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作58-59
• 致谢59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 赵俊华;文福拴;薛禹胜;林振智;;云计算:构建未来电力系统的核心计算平台[J];电力系统自动化;2010年15期

2 宋亚奇;周国亮;朱永利;;智能电网大数据处理技术现状与挑战[J];电网技术;2013年04期

3 闫龙川;李雅西;李斌臣;赵子岩;;电力大数据面临的机遇与挑战[J];电力信息化;2013年04期

4 焦润海;王景兵;林碧英;;配电网高级应用分布式计算平台通信架构设计[J];电力系统自动化;2013年22期

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本文编号：872784