灵活算法 + 高性能图引擎：远景智能实现电网超实时感知

新型电力系统下的挑战 传统模型的性能瓶颈

当前，随着新能源发电比例的飞速增长，新型电力系统呈现出高比例可再生能源、高比例电力电子设备和随机扰动性、随机波动性的复杂特性。这使得电网运行状态变化速度更快，对运行分析系统的实时性提出了更高的要求。传统的电网分析系统，特别是基于关系型数据库的架构，在以下三个核心方面面临挑战：

1 复杂分析效率低

传统关系型数据库难以高效描述和处理大型电网中海量、复杂的设备拓扑关联关系。进行大规模网络关系检索和拓扑分析时，需要大量的多表关联操作，导致效率一般，计算性能成为瓶颈。

2 实时计算要求高

面对电网状态的快速波动，核心计算如状态估计的频率迫切需要从传统的分钟级提升至秒级，以与 SCADA 系统实现同步。在计算规模扩大和计算频率提高的压力下，对在线分析软件的要求进一步提高。

3 多源数据协同难

电网数据分散在不同专业、不同系统中，形成信息“孤岛”。同时，配电网实时量测覆盖率低，使得电网运行特性刻画不全面、不精准，难以实现主配网的协同优化。

解决方案：构建基于悦数图数据库的“电网一张图”与存算一体架构

为了彻底解决传统模型的性能不足，远景智能使用了悦数图数据库实现从传统数据结构到图模型的思维转型。通过“电网一张图”的全息数据模型和“存算一体”的高性能架构，奠定了超实时电网分析的基础。

1.“发输变配”全息图数据模型

“电网一张图”的核心是基于“全面性、唯一性、关联性”原则，构建“发输变配电网一张图”时空数据模型。

图建模与数据融合： 利用图技术，将电网中的发、输、变、配侧的物理设备、组织机构、负荷等元素抽象为“节点”，而设备间的拓扑连接关系、从属关系等则抽象为“边”。这种天然的图结构能够灵活、高效地存储实体间的复杂关联，显著提升关联查询效率。平台同时融合了 SCADA、CIM/E 静态数据和各类遥测遥信实时数据，横向联结了所有电网元件，纵向关联了时序量测数据。

拓扑自动构建： 远景智能实现了电力关系数据模型到图数据模型的自动化转换机制，特别是基于 CIM/E 等关系数据自动生成【节点-开关图】的技术，确保了电网拓扑连接的准确性和实时更新能力。

2.“存算一体”的高性能图分析引擎

远景智能在平台使用了高性能的悦数图分析引擎。通过“存算一体”架构，平台充分利用图分析特有的节点/分层并行计算特性，开发了大量电力专用计算模块，从而大幅减少了数据I/O损耗和计算延迟。

核心突破：时空演化图机制与亚秒级稳态分析

基于悦数图分析，远景智能在核心电网分析应用上实现了性能的跨越式突破，达到了亚秒级的超实时态势感知能力。

1.核心稳态分析性能指标的飞跃

平台通过高效的图节点/分层并行计算，远景智能将核心计算性能提升到了可以在 SCADA 采样周期内完成万级母线系统的稳态分析。

状态估计与在线潮流： 得益于悦数图分析，远景智能不仅首次实现了秒级同步，还成功将状态估计和在线潮流计算的计算耗时控制在毫秒级内。这些性能的跨越式提升，彻底打破了传统计算的实时性限制。

拓扑分析与故障分析： 实时动态拓扑分析可在 1 秒内完成万级节点系统的分析。同时，平台研发了快速预想故障分析软件，利用图分析技术筛选故障集，在秒级内完成万级母线系统 100个详细潮流计算，快速辨识系统潜在风险。

2.基于时空演化图的计算加速机制

为了进一步应对大电网的计算规模和频度挑战，远景智能提出了时空演化图机制，实现了计算效率的倍增。

时间演化图： 通过最大化利用母线-支路图的微增变化特性，平台重用中间计算结果，成功将实时电网运行状态分析的计算速度提升了 15-20 倍以上。

空间演化图： 充分利用基态潮流结果，通过并行计算机制，使得预想故障分析的速度也获得了 10 倍以上的提升。

远景智能凭借悦数图分析，成功解决了新型电力系统对海量复杂关联数据处理和超高实时计算性能的根本需求。通过实现亚秒级的核心电网分析计算，平台为电网运行管理提供了超实时、高精准度的态势感知能力，大幅提升了电网运行的可靠性和安全性。同时，依托“电网一张图”的数据基础，也为电网企业实现主配网协同优化、分布式电源管理等高级应用奠定了坚实的技术和数据基础，是加速迈向新一代智慧电网的关键基石。