雲上故事 | 「電」亮數字生活，阿里雲助力南方電網智能調度

簡介：要評選全球最耗電的城市，非賭城拉斯維加斯莫屬。提起這個名字，首先讓人想到的就是紙醉金迷、夜夜笙歌的娛樂生活。如此形成的耗電量也頗爲驚人。爲了支持龐大的觀光設施，賭城的巔峯耗電量超過了土耳其全境，每晚用電量等於新加坡整年。爲此，自2008年起拉斯維加斯政府就推進了一項節能省電的方案，採用可再生能源供電公共設施。但即使如此，其用電總量依然很是驚人，單是人均耗電就達到北京的30倍之多。不過從另外一個層面講，用電量的消耗偏偏體現了城市的現代化程度。

要評選全球最耗電的城市，非賭城拉斯維加斯莫屬。

提起這個名字，首先讓人想到的就是紙醉金迷、夜夜笙歌的娛樂生活。這裏有從內到外散發着法國風情的PARIS酒店，隨音樂而動的百樂宮噴泉，宏偉逼真的金字塔和獅身人面像，還有自由女神像和帝國大廈的縮影。而更重要的，就是滿街的燈紅酒綠、花枝招展……

如此形成的耗電量也頗爲驚人。爲了支持龐大的觀光設施，賭城的巔峯耗電量超過了土耳其全境，每晚用電量等於新加坡整年。爲此，自2008年起拉斯維加斯政府就推進了一項節能省電的方案，採用可再生能源供電公共設施。但即使如此，其用電總量依然很是驚人，單是人均耗電就達到北京的30倍之多。

不過從另外一個層面講，用電量的消耗偏偏體現了城市的現代化程度。多年前NASA繪製的全球夜景圖就風靡於互聯網，也從側面形象的表現出不一樣國家和地區的發展水平。就中國來看，東南沿海的夜景頗爲輝煌，其中尤以珠三角最爲醒目。

負責珠三角供電的部門是中國南方電網有限責任公司，即咱們常說的南方電網。而這其中，中國南方電網電力調度控制中心（簡稱南網總調）則是隸屬於南方電網的子公司，表明公司在南方電網運行中行使調度權。換句話說，南網總調是南方電網運行的最高調度指揮機構，調管區域覆蓋廣東、廣西、雲南、貴州、海南5省(自治區)，供電面積100萬平方千米，供電人口超2.5億，供電負荷超1.9億千瓦。

如此龐大的覆蓋，如此重要的地區位置，增大了南網總調的工做壓力，它不只肩負着中國最繁華地區的供電，一樣也是中國經濟特別是珠三角經濟發展的「源動力」。不過在現實中，南網總調的工做卻並不輕鬆，傳統集中式計算架構設計使得供電負載壓力集中在個別節點，嚴重影響系統可靠性，猶如懸在電網頭頂的「達摩克利斯之劍」，而集中式架構的一個突出問問題就是平臺擴展能力差，系統升級改造及擴容極其困難，而且須要投入大量的人力和物力。

架構層面的問題還只是一部分，更深層的緣由是伴隨着數字化的發展，南網總調發現難以跟上時代演進的步伐。在過去運營的十多年間，南網總調已經積累了海量的實時運行數據和管理數據，可是受限於傳統計算能力、手段和數據保密性要求，這些調度數據難以發揮價值，只能存儲在磁盤中，白白佔用空間，也形成了數據維護的壓力。相比之下，最好的辦法就是將這些數據遷移到雲端，再憑藉智能化的數據管理和AI中臺，讓數據對外、對內發揮價值。

可是這樣的改造談何容易。咱們知道，電網系統是關乎國計民生的大事，正所謂牽一髮而動全身，一旦在改造過程當中出現任何問題或者丁點失誤，都會形成巨大的影響，更對人民羣衆的生產生活形成不可估量的損失。爲此，本着「大膽假設、當心求證」的緣由，以南方電網電力調度控制中心自動化處高級經理、教授級高級工程師胡榮爲表明的技術團隊通過反覆調研和論證，最終選擇了阿里雲混合雲來打造本身的智能化電力調度雲。

許多人可能不瞭解電力調度的做用和價值，可是在業內，調度被認爲是電力系統的大腦，是電網運行管理、倒閘操做和事故處理的指揮機構。而做爲「大腦」的執行者，每一個調度員都是保證電網安全運行、穩定運行和經濟運行的直接指揮者。在電網運行中，任何不規範的行爲，均可能影響電網安全、穩定運行，甚至形成重大事故。

偏偏是因爲電力調度的重要性，使得調度工程師承載了着巨大的壓力，也讓胡榮團隊對於智能化與AI中臺更爲期待。做爲國內雲平臺的領軍者，阿里雲有着業內頂尖技術的雲平臺與雲服務，而每一年雙11的「大考」也證實了阿里雲在系統架構上的穩定性和健壯性，在技術上的領先性，很是適合電力調度使用。正是在這樣的契機下，雙方一拍即合，開啓了智能化電力調度的新篇章。

南網總調一直在採用傳統的集中式架構，不管是操做仍是管理都很是繁瑣，無包括帳號管理、資源調配、乃至於後端的監控運維也須要多人協做才能完成，形成了大量的不便於浪費。

在洞悉了南網總調的需求以後，阿里雲團隊的工程師們從技術層面入手，首先肯定了原有集中式架構的問題和痛點，並因地制宜的提出了兼顧性能與安全性的分佈式解決方案，將原有的帳號分級、運維管理進行統一管理與從新組合，實現了從集中式架構轉變爲分佈式架構的轉變，以數字化、智能化代替了傳統的「煙囪」設計，通過不懈的努力和優化，阿里雲混合雲從應用痛點的「知」到解決方案的「行」，讓電力調度系統激發出強大的能量。

在更新到阿里雲平臺以後，南網總調藉助全新設計的、具有多區域架構的電力調度雲實現了電力行業第一個徹底基於互聯網新技術的調度自動化系統基礎平臺：統一帳號權限管理、統一資源監控和調度、分級運維等諸多特性實現了軟硬件的解耦，解決了傳統系統負載集中、應用受單個服務器性能限制的問題。

科學技術就是生產力，在現在的智能化時代，計算能力也一樣是生產力。經過阿里雲的改造，南網總調基於雲原生技術研發業內首個秒級擴展計算資源和即插即用雲化的SCADA系統，大大下降了原有系統的相應時間、提高了系統運行效率、下降了運維人員的管理難度，實現了每秒處理消息超過6萬、全系統70秒一鍵佈署、10秒快速擴容等諸多特性。

「咱們與阿里雲混合雲共同打造的項目，通過了中國電機工程學會的鑑定，達到了國際領先水平。基於調度雲的大規模算力，綜合防護日前安全校覈計算從原來的1個多小時縮短到10分鐘。南網總調網級數據中心已覆蓋南方電網所有7000多個35kV及以上廠站，實時數據超過300萬點，目前正在接入百萬級的配電站點，預計實時數據處理能力達到千萬級」，在談到新系統優點的時候，胡榮興奮的表示。

依託阿里雲搭建的電力調度雲，南方電網僅用三個月時間就上線了「電力現貨交易」系統。2019年5月21日，南方電網實現全國首次電力現貨交易結算，開創了業界的記錄。而全新打造的南網總調的AI調度平臺也正式投入使用。藉助於雲計算、大數據和深度學習等多種尖端技術，AI調度平臺能夠能夠快速生成數據樣本、快速實現算法迭代，AI算法對電網負荷預測準確率高達97%，超過人工預測水平。

就在2019年9月，南方電網還與電機工程學會聯合舉辦了全網首個電力調度AI大賽，探索人工智能技術與傳統電網業務深刻融合的路徑。大賽寄但願於藉助AI精準的電量預測使配售電的建設投資與電網網架結構佈局更爲合理。一來爲企業節省預算，二來實現多能互補的智能能源管理。

在雲計算髮展的初期，咱們常把雲比做「水電」，而事實上不管是數字化、智能化仍是其餘任何技術的發展，都離不開充足的電力支持。甚至能夠說，數字化的基礎就是電力調度智能化，只有這樣纔可以實現電力的充分供給，也免除了企業在數字化轉型的道路上的後顧之憂，輕裝前進。

正如胡榮在本次阿里雲棲大會上所強調的那樣——當今世界正在進行一場數字經濟革命，電力系統的結構形態和系統特徵也在發生重大變化，電網企業應積極借鑑阿里雲等互聯網企業成功的數字化轉型經驗，搭建能源生態數字運營平臺，整合開放行業服務能力，下降行業進入門檻，引導和服務社會資金和多元市場主體，推進行業生態的高質量發展，經過不斷豐富高頻服務場景，知足人民美好生活的能源電力需求。

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