隨著我國(guó)碳達(dá)峰碳中和工作穩(wěn)步有序推進(jìn)，新型電源大量涌現(xiàn)，電源結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特性發(fā)生改變，電網(wǎng)正從單向逐級(jí)輸電為主的傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，向交直流混聯(lián)大電網(wǎng)和微電網(wǎng)、局部直流電網(wǎng)、可調(diào)節(jié)負(fù)荷共同構(gòu)成的能源互聯(lián)網(wǎng)演變。電網(wǎng)運(yùn)行特性逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樵淳W(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)的非完全實(shí)時(shí)平衡模式、大電網(wǎng)與微電網(wǎng)協(xié)同控制模式。

因此，傳統(tǒng)電力平衡保障體系亟待拓展，對(duì)“電網(wǎng)一張圖”整體分析控制提出更高要求。傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)隨著關(guān)系數(shù)量和層次增加，性能會(huì)顯著降低，尤其體現(xiàn)為多條路徑查詢(xún)難、數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)展難。基于傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的數(shù)據(jù)管理模式和計(jì)算方法，難以適應(yīng)新型電力系統(tǒng)大規(guī)模、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高并發(fā)實(shí)時(shí)分析計(jì)算要求。而圖計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)和逐漸成熟，為新形勢(shì)下電網(wǎng)全局特性分析和控制策略研究提供了新的解決方案。

什么是圖計(jì)算技術(shù)

圖計(jì)算是一種用“節(jié)點(diǎn)”表示實(shí)體、用“邊”表示實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以圖論為基礎(chǔ)、對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的“圖”結(jié)構(gòu)進(jìn)行抽象表達(dá)的計(jì)算模式，可實(shí)現(xiàn)具有復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系海量數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)和并行處理。例如在社交網(wǎng)絡(luò)中，個(gè)體用“節(jié)點(diǎn)”表示，個(gè)體之間的好友關(guān)系就用“邊”表示。

圖計(jì)算技術(shù)可以靈活記錄實(shí)體之間的復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系，利用“邊”所表達(dá)的關(guān)系能夠直接獲取實(shí)體記錄，省去了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)處理“表關(guān)聯(lián)”所必須花費(fèi)的計(jì)算性能開(kāi)銷(xiāo)。近年來(lái)，圖計(jì)算技術(shù)在社交網(wǎng)絡(luò)、電信反欺詐、個(gè)人與企業(yè)征信、生物基因圖譜、智慧交通等多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。

圖計(jì)算技術(shù)在電網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景中的優(yōu)勢(shì)

在“電網(wǎng)一張圖”的發(fā)展目標(biāo)下，結(jié)合新型電力系統(tǒng)特性，圖計(jì)算技術(shù)在全景電網(wǎng)拓?fù)錁?gòu)建與數(shù)據(jù)融合及分析、大規(guī)模電氣計(jì)算和電力知識(shí)圖譜三大應(yīng)用場(chǎng)景中具有優(yōu)勢(shì)。

●全景電網(wǎng)拓?fù)錁?gòu)建與數(shù)據(jù)融合及分析

圖計(jì)算技術(shù)可以有效描述、高效表示復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系的全景電網(wǎng)拓?fù)�，克服傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)管理存在的模型復(fù)雜、存儲(chǔ)冗余、檢索效率低等問(wèn)題。以電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)架為基礎(chǔ)，融合多源、多類(lèi)型電網(wǎng)數(shù)據(jù)，圖計(jì)算技術(shù)可以支撐電網(wǎng)跨業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)融合管理。圖計(jì)算的底層數(shù)據(jù)模型還能支撐電網(wǎng)新設(shè)備投運(yùn)、老舊設(shè)備退役、電網(wǎng)規(guī)劃拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變等電網(wǎng)動(dòng)態(tài)變化。

圖計(jì)算技術(shù)可以通過(guò)整合相關(guān)數(shù)據(jù)構(gòu)建面向電網(wǎng)一次設(shè)備的數(shù)據(jù)庫(kù)，提升跨業(yè)務(wù)協(xié)同與信息共享能力、數(shù)據(jù)集成與訪(fǎng)問(wèn)效率，以及已有的電網(wǎng)一次設(shè)備數(shù)據(jù)利用率，讓數(shù)據(jù)充分發(fā)揮價(jià)值。

●大規(guī)模電氣計(jì)算

隨著電力市場(chǎng)化改革和源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同建設(shè)的推進(jìn)，電網(wǎng)的新特性為輸配電協(xié)同分析帶來(lái)新挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)能量管理系統(tǒng)在線(xiàn)安全分析軟件在計(jì)算時(shí)間和規(guī)模兩方面均遇到了瓶頸。利用圖數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式圖計(jì)算技術(shù)，可以提升在線(xiàn)狀態(tài)評(píng)估、潮流計(jì)算和預(yù)想故障分析的計(jì)算效率，提高電網(wǎng)在線(xiàn)仿真計(jì)算能力和大電網(wǎng)運(yùn)行支撐能力，為大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)的超高速實(shí)時(shí)計(jì)算提供解決方案。