導(dǎo)讀

近日，臺(tái)當(dāng)局監(jiān)察機(jī)構(gòu)發(fā)布“303全臺(tái)大停電”事件調(diào)查，將相關(guān)涉事人員彈劾?；氐绞录旧?，部分地區(qū)停電超12小時(shí)，停電戶(hù)數(shù)共計(jì)約549萬(wàn)戶(hù)，造成上百億新臺(tái)幣損失。群眾對(duì)數(shù)值是無(wú)概念的，給大伙兒切身描述下。外面40℃的天氣下，在房里開(kāi)著22℃的空調(diào)，洗完澡躺床上看劇，突然“滴”一聲，斷電了。由于陽(yáng)光的照射，僅需幾分鐘溫度就可以上升至讓你煩躁的程度。陽(yáng)光透過(guò)窗戶(hù)照耀著室內(nèi)，將房間變成了一個(gè)巨大的烤箱。隨著時(shí)間推移，室內(nèi)逐漸變得悶熱，空氣中彌漫著汗水和不透氣的感覺(jué)。你試圖尋找解決辦法，但毫無(wú)作用。時(shí)間看似過(guò)得很慢，每一分鐘都像是一小時(shí)那么漫長(zhǎng)。

這種長(zhǎng)時(shí)間停電所造成的影響是巨大的，不僅給個(gè)人帶來(lái)不便，也給社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了巨大損失。

夏日用電高峰將至，電力調(diào)度迎來(lái)尖峰時(shí)刻。國(guó)網(wǎng)四川省電力公司數(shù)據(jù)顯示，僅在夏天剛剛開(kāi)始不久的7月10日（13時(shí)20分），四川電網(wǎng)用電負(fù)荷達(dá)到5988.8萬(wàn)千瓦，較去年全網(wǎng)最高負(fù)荷5910萬(wàn)千瓦高出78.8萬(wàn)千瓦，創(chuàng)歷史新高，四川本地部分工業(yè)已受到高溫限電影響。相信大家一定還記得，去年，由于天然干旱導(dǎo)致水位下降，作為發(fā)電大省的四川，竟然斷電了。在居民用電的艱難時(shí)刻，四川政府做出了壯士斷腕的決定，限制、暫停部分工業(yè)用電，全力保障居民用電。全國(guó)其它各省市也紛紛響應(yīng)，將商區(qū)、街道、娛樂(lè)設(shè)施用電關(guān)閉，保證民用電力供應(yīng)，這其實(shí)就屬于電力調(diào)度。

當(dāng)前，電力企業(yè)通過(guò)“電力+算力”結(jié)合，利用數(shù)字技術(shù)采集、存儲(chǔ)、計(jì)算電網(wǎng)數(shù)據(jù)，將傳統(tǒng)的物理電網(wǎng)映射成智能化的數(shù)字電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析、決策。而電網(wǎng)數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)，電網(wǎng)調(diào)度過(guò)程中存在跨系統(tǒng)多層級(jí)分析情況，如何結(jié)合調(diào)度邏輯，合理提升電網(wǎng)響應(yīng)速率，完成故障影響分析，是典型的圖計(jì)算問(wèn)題。

圖技術(shù)需求

遍布全國(guó)的電網(wǎng)就是天然的圖譜。基于圖數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建電網(wǎng)數(shù)字孿生圖譜，通過(guò)整合調(diào)管范圍中，變電站間輸送電關(guān)系、變電站內(nèi)各設(shè)備接線(xiàn)關(guān)系、線(xiàn)路段間接線(xiàn)關(guān)系信息，結(jié)合電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，使用What-If分析法，圖數(shù)據(jù)庫(kù)能夠基于最短路徑、最優(yōu)規(guī)劃等算法，提供最優(yōu)應(yīng)急復(fù)電策略，精準(zhǔn)研判電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提升電力調(diào)度效率。

以Galaxybase圖數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建電力調(diào)度圖譜的基本原理圖如下。

圖模型構(gòu)建

傳統(tǒng)電網(wǎng)由火電廠(chǎng)發(fā)電機(jī)組、主變繞組、變電站、電壓互感器、線(xiàn)路段、蓄能電廠(chǎng)發(fā)電機(jī)組負(fù)荷出線(xiàn)等相關(guān)設(shè)備組成，這里簡(jiǎn)化為變電站、開(kāi)關(guān)、主變、母線(xiàn)、線(xiàn)路段，將其映射成點(diǎn)，并存儲(chǔ)設(shè)備相關(guān)參數(shù)，將各設(shè)備之間的接線(xiàn)關(guān)系映射成邊。接下來(lái)使用Galaxybase圖數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)創(chuàng)建數(shù)據(jù)模型，點(diǎn)類(lèi)型和點(diǎn)屬性如下表所示。

邊類(lèi)型、起始點(diǎn)類(lèi)型、終止點(diǎn)類(lèi)型如下表所示。

電力調(diào)度模型如下圖所示。

更多圖模型構(gòu)建方式請(qǐng)參考圖構(gòu)建。

圖譜應(yīng)用 - 失壓預(yù)警

在電力供應(yīng)的過(guò)程中，當(dāng)上游母線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，會(huì)通過(guò)電網(wǎng)元器件、線(xiàn)路段、中間母線(xiàn)之間的串聯(lián)，對(duì)下游母線(xiàn)造成失壓風(fēng)險(xiǎn)。圖數(shù)據(jù)庫(kù)使用“鄰居發(fā)現(xiàn)”算法，通過(guò)上述點(diǎn)邊之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，能夠快速找出下游受影響的風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備。上文所建圖模型中，我們將進(jìn)行探查。

查詢(xún)結(jié)果

當(dāng)上游母線(xiàn)“YX站110kV1M”發(fā)生故障時(shí)，找到下游受失壓風(fēng)險(xiǎn)的母線(xiàn)。具體查詢(xún)結(jié)果如下圖所示，母線(xiàn)“YX站110kV1M”通過(guò)變電站“YX站14641刀閘”、開(kāi)關(guān)“YX站1464”、變電站“YX站14644刀閘”、線(xiàn)路段“ACLN_YTII線(xiàn)1464”、開(kāi)關(guān)“ST站1464”、變電站“ST站1464刀閘”，與下游母線(xiàn)“ST站110kV5M”產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，可以推測(cè)出該母線(xiàn)關(guān)聯(lián)的下游廠(chǎng)站設(shè)備存在失壓風(fēng)險(xiǎn)，提前做好預(yù)警。

土偶
土偶應(yīng)用
土偶以

圖譜應(yīng)用 - 復(fù)電挖掘

在電力供應(yīng)的過(guò)程中，存在上游母線(xiàn)發(fā)送故障，導(dǎo)致下游母線(xiàn)出現(xiàn)失壓的情況。圖數(shù)據(jù)庫(kù)可以通過(guò)母線(xiàn)、線(xiàn)路上的元器件、線(xiàn)路段之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，使用“有向圖尋徑”圖算法，快速挖掘出復(fù)電路徑，完成電力調(diào)度。上文所建圖模型中，我們將進(jìn)行探查。

查詢(xún)結(jié)果

在上一個(gè)查詢(xún)中我們知道，上游母線(xiàn)“YX站110kV1M”發(fā)生故障導(dǎo)致下游母線(xiàn)“ST站110kV5M”出現(xiàn)失壓，需要迅速挖掘出復(fù)電線(xiàn)路，減少經(jīng)濟(jì)損失。我們利用圖算法，發(fā)現(xiàn)母線(xiàn)“ST站110kV5M”通過(guò)變電站“ST站10025刀閘”與母線(xiàn)“ST站110kV2M”、“ST站110kV1M”相關(guān)聯(lián)，可以得出這兩條線(xiàn)路為可用復(fù)電路徑，提醒工作人員及時(shí)調(diào)度，恢復(fù)母線(xiàn)“ST站110kV5M”電力供應(yīng)。

結(jié)語(yǔ)

以上僅為簡(jiǎn)化的電力調(diào)度圖譜展示。在實(shí)際電力業(yè)務(wù)中，存在抽頭、地刀、火電廠(chǎng)發(fā)電機(jī)組、主變繞組、變電站、電壓互感器、發(fā)電機(jī)、蓄能電廠(chǎng)發(fā)電機(jī)組等零散設(shè)備，通過(guò)圖數(shù)據(jù)庫(kù)將電力系統(tǒng)的所有參與者統(tǒng)一建模，實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)一個(gè)源、電網(wǎng)一張圖、業(yè)務(wù)一條線(xiàn)”，有效響應(yīng)電力系統(tǒng)中各方數(shù)據(jù)需求，打造高效、安全、及時(shí)的電網(wǎng)環(huán)境。

后續(xù)，我們會(huì)在創(chuàng)鄰科技微信公眾號(hào)發(fā)布更多圖數(shù)據(jù)庫(kù)熱點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景和前沿資訊，并將可復(fù)現(xiàn)的數(shù)據(jù)集、建模方法、查詢(xún)語(yǔ)句進(jìn)行公開(kāi)，歡迎對(duì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)感興趣的同學(xué)關(guān)注。

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