电网一张图是什么？“电网一张图”时空数据管理系统

 电网一张图是什么？

“电网一张图”需要融合设备使用、监测、运维和生产等元素，支撑电力用户、电网企业、发电企业、供应商及其设备间的广泛互联。具体的系统架构设计分为拓扑融合与数据融合两个部分，包括基于“数据一个源，电网一张图”的理念，将电网各环节的拓扑结构贯通，同时把电网生产管理与运行维护中所涉及的所有相关数据融合在一起，支撑电网对内对外两条业务主线，最大限度地挖掘数据价值，实现能量流、信息流、业务流的平衡与高效互通。

“电网一张图”-数据管理系统

首先，能源互联网为什么需要“电网一张图”？能源互联网已经发展成为多元化能源生产、传输、消费的枢纽，交流与直流、大电网与分布式微网并存，电从远方来与电从身边来并存。跨层级、跨区域的协同配合和信息互动明显增强，各电压等级能源流相互影响越来越大。为此，构建融合发、输、供、用为一体的“电网一张图”，强化电力系统在线计算和一键查询到底的全局分析控制能力迫在眉睫。

电网信息管理系统的现状与问题

电力系统发、输、供、用具有即发即用实时平衡的特点，受传统观念影响和信息技术水平限制，国际国内普遍按照电源侧、电网侧、用户侧各自构建各自的能源流图，并按照不同电压等级和业务部门人为将一个大电网分散到多个信息系统分别进行测量、控制和分析。这种割裂电能生产、传输、消费的电网信息系统建设模式，忽视了电能即发即用和电网各侧物理联结的网络拓扑关系，非常不利于电网全局协同控制和优化，急需改变。

企业信息系统发展趋势

而这种企业信息系统的问题不仅仅只是发生在电力行业，各行各业都有这样的趋势。为什么会这样呢？因为长期以来，以应用为中心的方式建设信息系统，这种建设方式把应用与数据模型紧密捆绑，而且一个数据模型仅为单一应用服务，难以提供全局化服务，因而一定会导致数据孤岛和代码混乱。

如何改变

国家电网在能源互联网过程中提出了“数据一个源，电网一张图，业务一条线”的数据融合与共享理念。” 为了更好地落实该理念，国家电网将“电网天然一张图”转化为“信息关联一张图”，构建与互联网搜索引擎类似的、可提供快速便捷数据查询访问服务的高效数据关联索引图，为内外部应用提供数据共享服务，实现数据“即时获取”，解决专业壁垒凸显、跨专业流程不贯通、数据共享实时性不强、数据价值未充分挖掘等数据共享共用问题。

“电网一张图”数据集成的技术方案

为了实现“电网一张图”，从原来的以应用为核心逐渐转变成以数据为中心，这样的特点是数据应用分离、功能扩充容易、数据结构多样、集成成本合理，然后把数据中台和“电网一张图”的数据引擎融合在一起，这样就具有了以下几个特点：首先是数据生成层、管理层、应用层相互分离。在这样的一个模式下就可以支持数据层扩充、管理层扩展、应用层不断扩大，而且，实现数据和知识的统一表达，支撑低成本定制化应用和开放性应用的开发。这也就意味着引入了互联网技术的精髓--“关联索引图”来构建电力企业“互联网搜索”型数字引擎，从而提升数据使用价值，提升全网分析控制能力。

“电网一张图”的机制实现了多维关联：

拓扑链接关系关联：让全电压等级电网上下贯通

时间演化属性关联：使电网运行状态被连续监控分析

空间地理环境关联：利用外部的气象和地理运行环境关联关系分析

综合以上几个维度，这样就可以实现对电网的运行状态进行全面而系统的分析。

“电网一张图”的价值与意义

利用“电网一张图”拓扑服务，打破了电力生产、传输、消费数据壁垒，提升电网全局能源流感知分析能力。“电网一张图”能够实现发、输、供、用各端能源数据流的精确、快速、实时数据管理与分析，从而为快速调整优化资源，高效精准地满足客户电力服务提供了技术手段。

“电网一张图”对电力市场的所有参与者统一建模，能更好地满足电力交易市场数据准确、实时响应的需求，使各方市场主体可以更公平、更透明的参与市场交易，优化营商环境。分布式电源的快速发展及储能和控制装置大规模接入使得电网结构日趋复杂，主配网交织影响日益显现，利用“电网一张图”在线计算大电网运行关键指标，实时评估电网安全风险，能够有效地支撑大电网安全可靠运行。

“电网一张图”应用实例

在电网一张图上已经实现了很多应用，这里为大家列举3个应用实例。

营配调基础数据治

利用“电网一张图”图计算技术开展全电压等级电厂/配电变压器供电路径搜索、配网大馈线手拉手核对、主/配网孤岛设备整治、异常环路整治等工作，破解营配调数据质量治理问题，促进基础数据融合贯通。

精准发布停电信息

利用“电网一张图”的拓扑特点，实现了考虑备自投策略的主、配网故障停电范围分析和考虑负荷转供方案的主、配网检修计划停电范围分析。该功能将优化分析出的配变停电信息推送至供电服务指挥系统，由供电服务指挥系统将停电信息精准发布至电力客户手机上。可以有效减少大量的客户投诉。

变电站负荷画像和在线计算可开放容量

利用“电网一张图”图计算功能，获取变电站供电范围内配电变压器信息，根据配电变压器所供负荷数据和用户行业分类，绘制变电站分类负荷画像，支撑区域电网规划和精细化母线负荷预测。

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