地区电网智慧调度系统功能设计与构建

（国网浙江省电力有限公司杭州供电公司，杭州 310016）

0 引言

地区电力调度的主要任务包括指挥地区电力系统的运行、操作和故障处理，负责监控范围内设备的集中监视、信息处置和远方操作[1]。随着电网规模的发展，电力数据和信息量不断膨胀，单纯依靠经验和独立辅助决策系统已不能满足地区电力调度业务需求。在现有自动化系统和信息系统的基础上，地区电力调度开始研究并尝试建设基于大数据等技术的智慧调度功能，使调度运行管理从传统的单一、被动和低效的模式逐步转变为统一、主动和高效的模式。文献[2]介绍了专家系统、可视化技术和人工神经网络在电力调度自动化系统中的应用，但未涉及具体调度业务功能。文献[3]提出基于电网大数据的智能调度的应用场景构架，仅简单描述了提高发用电平衡效率的调度功能。文献[4]给出了大电网智能告警设计，介绍基于多源信息融合的综合故障诊断流程，提出故障恢复和风险预警功能的进一步研究目标。文献[5]描述了智能电网调度的多智能体系统特征，提出利用多个智能体形成交互式团体来完成大规模调度任务的概念。文献[6]对智能电网调度适应电力市场发展等作了技术展望。“三型两网”能源互联网企业发展战略提出以后，地区电网智慧调度功能的建设迎来了新的机遇和挑战。本文阐明地区电网智慧调度功能的建设，既要满足地区调度当前的关键业务需求，使调度业务的处理更便捷和更准确，提升电网调控能力，又要考虑适应未来业务发展的需要，推进调度业务创新，提升调控机构的服务价值。在此基础上，本文对地区电网智慧调度功能作了进一步描述。

1 智慧调度功能应用场景

1.1 地区调度当前业务应用场景

从地区电网调度当前业务来看，智慧调度最关键的应用场景在于调度事故应急处置能力、电网运行方式管控能力、紧急操作辅助能力、调度日常业务替代能力等方面。

（1）调度事故应急处置能力

随着电网规模的发展，设备故障告警信息的数量呈现几何级增长趋势。当发生大型电网事故时，故障信息量大且信息源多，调控员缺乏对海量信息处理和分析的手段，延长了精准判断故障的时间。而当故障范围确定以后，根据实际运行方式和人工经验制定最佳负荷转移和故障恢复方案的时间较长，延长了调度事故处置决策的时间。比如，当台风“利奇马”来袭时，地区电网多处发生故障，需要从大量故障信息中迅速作出故障判断，并根据可以恢复供电的范围推送出故障恢复方案。因此需要构建智慧调度系统相关功能，利用多源信息有效的融合以及基于数据的深度学习、人工智能等技术，对大型电网事故快速作出精准判断；通过比对事故后系统运行方式与故障恢复策略的条件，向调控员推送故障恢复策略建议。

（2）电网运行方式管控能力

在电网检修高峰期，需要编排的设备检修运行方式和评估的电网风险内容较多，而依靠人工编制运行方式和评估电网风险时，需要考虑多方面因素，容易受到人员主观因素的影响。电网临时运行方式调整时，也需要及时评估实时电网运行风险。而在较大规模的地区电网中，多个运行方式都可以选择，多个异常运行方式也往往同时存在，因此需要对它们进行长期的动态管理。比如，地区电网迎峰度夏期间，针对某个设备重载问题需要掌握全部可行的运行方式调整方案，然后从中作出比较合理的选择，或是根据负荷预测提前作出运行方式调整或恢复的建议，从而消除设备重载告警现象。因此需要构建智慧调度系统相关功能，在获取设备检修运行信息的基础上，通过设备N-1 分析和潮流计算，实现电网运行风险的客观评估，并向调控员及其他专业人员推送出评估结果。在此基础上，统一录入其余运行方式的调整安排，由智慧调度来实现对运行方式的动态管理。

（3）紧急操作辅助能力

调控业务中的紧急负荷控制，包括500 kV 供区之间的负荷转移、220 kV 变电站供电区域负荷调整、220 kV 线路断面负荷控制以及事故情况下的限负荷措施等，紧急负荷控制包含的操作任务往往不止一个，但任务时间紧，调控员需要依靠经验来选择运行方式并花费一定时间计算负荷容量。为确保大电网稳定，需要及时做出负荷群控等应急措施。因此，需要构建智慧调度系统相关功能，对各种情况下的负荷控制容量和方式进行计算，并响应调控需求及时推送给调控员决策。

（4）日常业务替代能力

利用智慧调度功能来完成调度日常业务中的报表和记录制作等重复性工作，可以节省调控员及其他专业人员的部分精力，并且有利于避免人为差错。虽然，目前已有一些报表和记录通过程序生成，但在系统性、可扩展性以及多个信息综合方面还有待提高。比如，运行日报中的设备负载情况可以通过程序从自动化系统中获取，但是天气情况及负荷预测情况还要查阅气象信息系统和负荷预测系统，并进行人工的信息拼接，其便捷程度和可靠性程度都有待提高。因此，需要构建智慧调度系统相关功能，通过一个更智慧的平台来对日常报表进行统一管理，并实现报表的自动生成。

1.2 地区调度发展需求应用场景

2019 年以来，全国电力行业围绕“三型两网”展开了积极广泛的探索和讨论。周孝信院士认为对能源互联网核心目标的认识应包括：最大幅度提高能源综合利用效率；最大限度开发利用可再生能源；为终端用户提供便捷可靠优质的综合能源服务；推动技术装备产业发展。能源“万物互联”要取得很多数据，包括从传感器全面感知，到可靠传输，再到大数据平台处理，形成数据驱动的智能化。有了这些数据以后，就可以通过建立模型实现数据驱动，支持能源系统更高水平的价值创造。一是对电网内部的价值创造，信息化可提高效率，还有更重要的是给社会给用户的价值实现创造出新的商业模式[7]。泛在电力物联网的数据应用场景主要包括四方面，一是规划，提升未来综合能源的规划能力；二是运行，提升新能源的调度能力；三是营销，提升用电用能行为的分析能力；四是用能，提升商业价值和社会价值，包括社会、环境和经济效应[8]。2019 年5 月，浙江电力现货市场模拟试运行启动，标志浙江电力现货市场筹备工作初步就位，意味着现货市场正式运行指日可待。电力市场的建设发展，对电网企业的运行支撑作用提出了要求，地区调度在业务及功能上也将赋予新的内涵。

因此，从地区调度发展需求上来看，智慧调度的应用场景包括局部负荷感知能力、新能源接入承载力评估能力、供电路径追溯能力和数据增值服务能力等方面。

（1）局部负荷感知能力

为了实现运行方式的动态管理、优化新能源调度、支撑电力市场运营，需要对各变电站、各台主变、各条母线、各条线路的负荷进行准确预测。目前，负荷预测一般只针对整个地区电网的用电负荷、网供电负荷，母线负荷方面虽有预测但应用不多。在日常工作中，只是根据需要对某个变电站或某条线路进行负荷查询和估计，没有形成对各台主变、各条线路等设备负荷的系统性预测。因此，需要构建智慧调度系统相关功能，实现对各片区、各类设备负荷的准确感知，以优化运行方式安排、实现运行方式动态管理，并为电网风险管控等功能做好支撑。感知包括对电流、有功、无功的感知，能及时发觉系统的异常情况，并为准确预测负荷打好基础。

（2）新能源接入承载力评估能力

杭州地区的新能源装机规模不断增长，截至2019 年7 月底，杭州境内光伏发电共计接入26 897座，容量109 万kW，占杭州地区地方电厂总容量的53%。根据国家有关政策，“十四五”期间，新能源装机还将继续增长。太阳能、风能等新能源出力具有随机性和波动性，给电网的调峰带来压力。大量新能源并网运行，改变了系统的转动惯量，不利于系统的稳定运行。地区电网在保障消纳不断接入新能源的同时，需要及时评估电网的接纳能力，以给出电网改造措施和引导新能源有序并网。2019 年，调控中心根据国家行业标准开展了分布式光伏接入承载力测算，但由于没有测算系统，全部依靠人工进行数据的录入和统计，而且测算结果展示效果不佳。因此，需要构建智慧调度系统相关功能，实现新能源承载力或消纳能力的实时评估和展示，引导新能源有序并网。

（3）供电路径追溯能力

在重大保供电期间，需要根据用户保电级别梳理相应级别的保电设备，给保电工作提供参考。目前，保电设备的梳理主要依靠人工完成，不仅工作量大而且容易疏漏，在保电用户新增或变更时，保电设备的梳理更新也比较繁琐。此外，根据用户实时供电路径，可以为电力交易的过网费用、电网故障损失负荷、电网精准投资分析等计算提供依据。因此，需要构建智慧调度系统的相关功能，实现用户供电路径实时溯源和记录。

（4）数据价值服务能力

为了提升智慧调度系统的数据服务功能，智慧调度应尽可能挖掘有价值的运行信息，提供给电网规划、运维检修、营销服务等部门，服务“三型两网”的建设发展和政府、社会有关部门行业决策。在提供对外服务的同时，智慧调度价值服务功能及时获取外部有价值的信息，经过校验后成为自身功能的支撑。数据价值服务能力一是能改变以往相关数据收集的被动性，以及质量不高、效率不高的特点，二是通过整个智慧调度的运作，有效提升数据质量，真正使电力大数据产生价值。因此，需要构建智慧调度系统的相关功能，以实现对内、对外两方面的数据服务和支撑。

2 智慧调度功能搭建

2.1 地区电网智慧调度的功能及平台

目前，故障处理、负荷预测、方式安排、风险管控、运行评价、报表统计等地区电力调度业务，大多还是在自动化系统和独立的辅助决策系统基础上加以人工判断来实现。随着电网规模的发展和供电可靠性要求的提高，调度业务中故障处理的频次、负荷预测的范围、方式安排的数目、运行评价的对象、报表统计的内容等都明显增多或扩大。传统调度模式将无法满足实际需求，而大数据、云计算、人工智能等新技术的日益发展给电网的规划研究、运行控制等提供了新的平台和技术[9-11]。因此，电网规模较大的地区电力调度机构基于多源信息融合，结合新技术实现信息数据的快速高效处理，率先实现能有效提高调度业务处理效率的智慧调度功能将是很有益的，也是很有必要的。

根据地区调度的智慧功能应用场景，智慧调度功能宜包括：故障快速隔离和供电最优恢复、电网风险扫描和运行方式梳理、紧急操作辅助决策、智慧报表生成、负荷感知和预测、新能源承载力评估、供电路径溯源、数据价值服务等。这些功能之间相互联系、相互支撑，形成智慧调度功能体系。

在调控系统内部，支撑智慧调度功能的信息和业务系统包括调度技术支持系统、调控云、电网实时风险辅助决策系统、电网负荷预测系统、一体化保护整定系统等，以及包含运行操作规定、运行方式安排原则、事故处置原则、保电设备梳理方法等专业知识库。图1 展示了地区电网智慧调度功能搭建的技术层次。在感知层，智慧调度功能依托自动化信息系统、保护信息系统以及专业知识库等等获得感知和知识；在网络层，智慧调度功能实现数据互通和校验；在平台层，智慧调度功能统一多个辅助系统的功能，汇集经过校验的数据，执行大数据分析、人工智能的算法，并向应用层输送结果；在应用层，智慧调度功能展示调度业务实现结果和提供服务请求支持。其中，在平台层，智慧调度与企业数据中台进行必要的数据交互，获得外部数据和输出部分数据增值服务。

2.2 地区电网智慧调度各功能间的联络

地区电网智慧调度的各个功能之间相互联系和支撑，共同协作实现对调控业务的辅助决策。智慧调度各功能根据需要从平台层获取其他功能模块的有用信息和数据，并向其他模块提供信息和数据服务。其中，数据价值服务功能与企业数据中台进行数据交互，提供有价值的电力信息和数据，同时获取外部的信息和数据，处理后传递给其他功能使用。智慧调度各功能间的信息和数据互通以及应对某个具体调度业务的协作关系，在智慧调度总的协调管理模块的作用下完成。协调管理模块是智慧调度的统一调配控制中心，通过管控实现对数据、流通渠道的协调统一，完成分散控制以及并行处理的功能，利用分布式计算处理和运行数据合理整合，解决各类不确定影响并达到工作效率的提升。图2 显示了平台层中智慧调度各功能间的联络情况，以及协调管理模块的关键作用位置。

图1 智慧调度功能搭建技术层次

图2 智慧调度各功能间联络

各功能间的信息和数据互通包括：负荷感知和预测功能向运行方式梳理功能提供局部负荷预测信息，以协助判断未来运行方式调整安排的合理性和可行性；供电路径溯源功能向电网风险扫描功能提供重要用户实时供电路径，以协助判断重要用户供电电源全停引起的电网运行风险。各功能间的信息和数据互通情况，将在下文描述地区电网智慧调度的功能设想中再列举。

2.3 地区电网智慧调度的网络安全防护

随着信息安全环境的日益严峻和恶化，网络攻防环境正在发生快速变化。采用信息融合及大数据、云计算等技术的智慧调度系统在网络安全方面也将面临着挑战。一方面，为适应“三型两网”发展和调度业务需求，智慧调度系统的功能逐步加强，将面对更加复杂的接入环境、灵活多样的接入方式；另一方面，智慧调度功能需要调控云作支撑，离不开云计算的虚拟化技术和环境，传统的安全保护手段难以满足云计算虚拟化技术和环境的需求。因此，智慧调度系统在电力信息网络安全方面会面临更多要求，难度也更高。

面对严峻的信息安全形势和复杂的信息安全挑战，智慧调度系统在构建网络安全防护体系时应注意遵循以下原则：一是整体性与分布性结合，在力求从整体上反映信息安全能力的同时，还需充分考虑不同信息安全保护对象间的差异，以提供全方位、多层次的安全防护；二是主动性与动态性结合，贯彻积极防护与事前控制的思想，具备完整的安全漏洞发现机制和弥补机制，以及对未知安全事件的防范能力和免疫能力，各安全功能构成闭环的动态控制系统，并能根据系统安全需求的变化动态地调整部署。

3 地区电网智慧调度的功能设想

3.1 故障快速隔离和供电最优恢复

故障快速隔离和供电最优恢复，主要体现智慧调度学习、判断、计算等能力。智慧调度首先根据一、二次故障信息进行分析判断，然后实施故障隔离和供电恢复推送。

智慧调度通过对历史故障信息进行分类并提取特征信息，与故障事件组合形成历史故障事件信息库。通过深度学习的神经网络算法对历史故障信息进行学习训练。比如，一种多层的、非线性与线性结合的、全连接型的深度学习神经网络模型：

式中：X 为经过合理分类的故障特征信息向量；Y为故障事件向量；w 和b 分别为各层节点权重和偏移量。

故障发生时，智慧调度对多源故障信息进行同样的分类和特征信息提取，提供给神经网络算法进行计算分析。

故障最快隔离和供电最优恢复的一种实现思路是：当故障发生时，首先，智慧调度根据各类故障特征信息计算分析出故障事件，并依靠故障处置原则等知识，判断出它认为较小的故障范围和损失负荷情况，给出故障范围最快隔离操作方案及故障范围外失电负荷的恢复供电方案；其次，智慧调度通过获取新出现的故障信息或通过人机互动方式获取新的设备巡视结论，针对新出现的信息或设备巡视结论（明确状态良好的设备），进一步缩小故障范围，并再次给出故障范围缩小后的最快隔离操作方案及失电负荷的恢复供电方案，如果没有失电负荷（前一步已经完成恢复供电），则给出故障范围进一步最快隔离操作方案及恢复供电优化方案；最后，智慧调度将故障范围缩小到具体的故障设备个体，这个故障设备个体可以不止一个。供电恢复方案同时考虑操作的可行性、操作量，以及对厂站所用电恢复供电和失电负荷恢复供电操作受阻的备用方案。智慧调度故障隔离和供电恢复的处理流程如图3 所示。智慧调度根据故障事件分析、负荷损失计算、故障隔离和供电恢复过程自动生成故障处置报告。

图3 故障隔离和供电恢复的处理流程

故障隔离和供电恢复功能与其他功能的联络和支撑包括：依靠紧急操作辅助决策功能，获得有效的运行方式预控措施库信息，支撑恢复供电方案的选择推送；依靠负荷感知和预测功能，获得负荷损失情况、供电恢复过程中及恢复后一段时间内的负荷平衡情况，支撑供电最优恢复方式的判断和故障报告的生成；依靠数据价值服务功能，获取设备健康状态、负荷性质，支撑供电恢复操作的可行性判断；等等。

3.2 电网风险扫描和运行方式梳理

电网风险扫描和运行方式梳理，主要体现了智慧调度记忆、分析、判断等能力。智慧调度设定每隔一定时间通过枚举法对地区电网进行N-1实时扫描，根据4 个评价指标对全网运行风险进行分项评价和总体评价。其中，负荷削减指标代表事故后损失负荷的大小；设备失电指标代表事故后厂站及其主设备全停的个数；设备过载指标代表事故后相关线路、主变等设备过载程度；系统解列指标代表事故后系统解列的分片情况。评价指标与电网风险事件等级标准进行比对得出电网风险等级，在统计分项电网风险等级和个数后形成全网总体评价。

智慧调度对电网检修运行风险评估的过程是：先提取检修计划项目及相关运行方式信息；再根据不同检修项目的起始时间生成系统研究态；然后结合系统负荷预测和潮流计算结果，根据4 个评价指标对各项电网检修运行风险进行评定并形成电网风险等级。

在电网实时风险扫描及电网检修运行风险评估的基础上，智慧调度统一管理计划检修运行方式和特殊情况运行方式调整信息，并与存储着的正常运行方式按照设定的时间定时梳理或按照请求即时梳理比对，给出异常运行方式清单，并分类成检修方式、特殊方式、保供电方式等，交由专业人员审核确认，实现对电网运行方式的持续动态管理。

电网风险扫描和运行方式梳理功能与其他功能的联络和支撑包括：依靠负荷感知和预测功能，获得未来一段时间的局部负荷或区域负荷，支撑梳理运行方式调整安排的合理性、可行性以及负荷损失指标的电网运行风险扫描；依靠供电路径溯源功能，获取重要用户实时供电路径，支撑重要用户供电电源全停的电网运行风险扫描；依靠数据价值服务功能，获取外部检修计划信息，支撑检修计划的电网运行风险扫描；依靠故障快速隔离和供电最优恢复功能，获取故障后的供电恢复方式，支撑运行方式梳理的完整性；等等。

3.3 紧急操作辅助决策

紧急操作辅助决策主要体现智慧调度记忆、判断、计算等能力。智慧调度将专业人员设定的运行方式调整方案、事故拉限电方案、低周减载方案、运行方式预控措施等与实际网络拓扑、设备健康状况等进行比对，常态化检验方案措施的有效性，描述无法执行方案措施的原因，以供调控员及方式专业人员参考和决策。遇紧急操作任务时，根据请求推送有效的运行方式调整方案、事故拉限电方案、运行方式预控措施等辅助调控员决策。为应对大电网事故下，智慧调度推送有效的负荷群控方案供调控员决策。当电网故障发生时，根据事故下的负荷转移，智慧调度根据负荷变化情况，紧急推送平衡负荷的措施，作为故障应急处置的一部分，及时推送给调控员决策。在推送调控员有关方案措施的同时，计算出方案措施相关的运行指标，比如负荷容量大小、电压控制水平等，对紧急操作的效果进行量化计算。

紧急操作辅助决策功能与其他功能的联络和支撑包括：依靠负荷感知和预测功能，获得局部负荷平衡的变化，支撑紧急转移负荷的运行方式调整策略推送以及相关的运行指标计算；依靠数据价值服务功能，获取设备健康状态，支撑紧急情况下有效方案措施的推送；依靠数据价值服务功能，获得外部错避峰负荷安排容量，支撑不同区域或具体变电站错避峰容量计算和推送；等等。

3.4 智慧报表生成

智慧报表生成和数据价值服务，主要体现智慧调度知识、记忆、计算等能力。与调度运行有关的报表有迎峰度夏日报、电网运行周报、无功电压运行分析、调度交接班内容清单等等，智慧调度事先建立相关的模板，自动计算、填充运行数据，并根据需要获取不同信息源数据，完成报表的自动生成和存储。对于能从不同信息源直接提取的数据，智慧调度通过在相应信息源寻址获取；对于需要通过计算间接生成的数据，智慧调度通过建立常用计算数据表计算和存储，并提供给多个相应报表填充使用。智慧报表提供报表模板自动组合功能，满足专业人员不同的需求。

智慧报表生成功能与其他功能的联络和支撑包括：依靠负荷感知和预测功能，获取设备运行数据和负荷预测数据，支撑运行报表的生成；依靠故障快速隔离和供电最优恢复功能，获取故障处理的整个过程，支撑调度交接班内容清单的生成；依靠数据价值服务功能，获得检修计划信息，支撑运行周报的生成；等等。

3.5 负荷感知和预测

负荷感知和预测，主要体现智慧调度感知、知识、计算等能力。气象信息是负荷变化的重要因素，数值天气预报也已应用于风电、光伏发电的有功功率预测中，所以气象信息的接入能帮助智慧调度预测负荷的变化。智慧调度能记忆每条母线、每台主变的负荷，并根据发电计划、异常方式等信息来进一步感知负荷的变化，通过突变量阈值判断负荷变化的合理性，推送调控员进行不合理突变量确认。通过感知负荷的变化和获取的气象信息，智慧调度实现每条母线、每台主变的负荷预测。目前，针对负荷预测的方法模型有不少研究，比如基于时间序列法的预测模型、利用神经网络学习算法的预测模型。考虑到越来越多的分布式电源接入地区电网后，对地区电网的局部负荷特性造成影响，以及不同区域的负荷性质和发展变化均有差异，因此负荷感知和预测功能建设方面，除了需要重视融合多源信息（包括主配网专业信息，以及气象、经济等信息）外，还应考虑采用合理的预测方法和预测模型。比如，采用二阶段还原的预测方法，能较好地解决分布式电源影响的负荷预测问题，该方法对感知的历史负荷按照全社会负荷和分布式电源进行分解，再对负荷和出力分别预测，最后合成还原预测结果。在预测分布式电源出力时，智慧调度根据分布式电源装机分布和历史出力情况，结合数值天气预报信息对各区域分布式电源出力进行有效预测；在预测全社会负荷时，利用自适应的负荷预测模型，通过对预测模型参数进行自适应的调整优化，得出自适应的预测结果[12]。

负荷感知和预测功能与其他功能的联络和支撑包括：依靠数据价值服务功能，获得检修计划及检修方式安排信息，支撑检修方式引起的负荷转移的感知，以及获得低压用户光伏挂接情况和大用户负荷性质，支撑局部负荷感知能力；依靠故障快速隔离和供电最优恢复功能，获得故障隔离和供电恢复方式安排信息，支撑故障处理引起的负荷转移的感知；等等。

3.6 新能源承载力评估

新能源承载力评估，主要体现智慧调度知识、计算、判断等能力。为保障分布式可再生能源的全额消纳，智慧调度根据电力行业有关分布式电源接入电网承载力评估标准，高效利用基础信息和运行数据进行在线测算统计，对全地区及各区域的分布式电源接入电网承载力进行全面的、实时的测算评估和展示，引导分布式电源的接入和为接纳新能源进行的电网设备改造。测算评估对象包括220 kV 及以下各电压等级的主变和线路，测算的项目为反向负载率λ 和可新增分布式电源容量Pm[13]：

式中：PD为分布式电源出力；PL为同时刻等效用电负荷；Se为变压器或线路实际运行限值；kr为设备运行裕度系数，一般取0.8。

针对Pm值，根据国家标准进一步对短路电流、电压偏差和谐波进行校核，根据校核的结果来确定Pm值或降低Pm值再测算。

智慧调度根据承载力评估结果对各区域各变电站的新能源接入承载力进行展示。

新能源承载力评估功能与其他功能的联络和支撑包括：依靠电网风险扫描和运行方式梳理功能，获取测算评估日运行方式，支撑新能源承载力测算时的运行方式确定；依靠数据价值服务功能，获得母线的谐波电流监测值，支撑评估中的谐波电流校核；依靠数据价值服务功能，获得母线供电范围信息，支撑新能源承载力评估结果展示更加具体和可查询；等等。

3.7 供电路径溯源

供电路径溯源主要体现智慧调度记忆、辨别、计算等能力。供电路径溯源可以记录和展示低压用户到电源之间的实时供电路径，包括从用户到220 kV 主变之间、用户至电厂之间的供电路径溯源。为了实现供电路径溯源功能，需要建立设备的溯源模型，如：

式中：L，B，S 分别代表线路或支路设备、母线设备、主变设备；X1为设备的首选上一级设备；X2为设备的备选上级设备；m，n 分别为溯源选择条件。

智慧调度根据设备运行状态变化触发扫描，记录供电路径改变的结果和时间，从而实现供电路径实时追溯，记录和展示供电路径上的全部线路、主变、母线等主设备，用于保供电设备梳理或电网精准投资分析计算等多种应用。

供电路径溯源功能与其他功能的联络和支撑包括：依据数据价值服务功能，获得从配变台区至配网主干线的溯源路径，实现与10 kV 以上供电路径的溯源对接，支撑供电路径完整溯源，以及获得用户保电等级、供电电源等信息，支撑保电设备梳理；依据电网风险扫描和运行方式梳理功能，获得实时运行方式确定，支撑供电路径溯源结果的比对和验证；等等。

3.8 数据价值服务

数据价值服务主要体现智慧调度分析、计算、辨别等能力。在获取外部数据价值方面，主要有运维检修专业的设备状态、检修计划等信息，营销专业的低压用户分布式光伏装机情况、母线供电范围、用户负荷性质、电能质量检测等信息，配网专业的供电路径溯源、负荷割接等信息，以及气象信息、社会经济发展等信息。智慧调度在获取时，通过对其进行必要的数据自校验或者有条件地利用专业知识库和其他功能进行互校验以后，转化为固定的格式，按需要提供给包括智慧调度的其他功能使用，也可以由数据价值服务功能直接用来统计分析形成新的数据价值，比如，获得高能耗用户的供电电源信息和负荷类型信息，通过与负荷感知和预测功能结合，得出高能耗用户的用电情况统计分析等。

在统计比较不同产业负荷及用电量时，在提供外部数据价值方面，智慧调度在有关功能计算分析的结果上，通过报表统计和数据分析的功能设计，进一步进行数据整合和分析，挖掘出更高的数据价值，提供给外部使用。比如，10 kV 小电流接地选线正确率、高能耗用户的用电情况等等，用于设备厂家选择、用能监测，并可适时提供给设备厂家、政府决策。又如，根据变电站负载率计算，统计分区域或分供区的负载情况和容载比，分析相应区域容载比裕度，形成反映区域负载水平的报告；通过负荷平衡分析，给出各区域、各供区的供电能力水平、输送断面受限情况，给电网规划、建设、运行提供参考；通过统计比较各年负载情况，给出各区域、各供区负荷及用电量增长率曲线，包括不同产业负荷水平、电量水平，给出不同产业负荷及用电量变化曲线，提供给政府决策。

数据价值服务功能与其他功能的联络和支撑包括：依靠供电路径溯源功能，获得负荷及供电电源的区域属性信息，以计及不同区域间交叉互供的情况，支撑区域供电能力水平和负载水平分析；依靠负荷预测和感知功能，获得大用户及电厂功率因素控制情况、发用电出力、负荷曲线等信息，支撑对大用户、电厂的运行情况进行管理评价。

4 展望

目前，电网和电网调度的智能水平还处于浅层阶段，人工智能技术发展还远未达到高峰[14-15]。地区电网智慧调度系统依靠大数据等技术来提升地区电力调度控制能力，并能适应未来发展需求，为最终过渡到地区电网的智能调度打好数据汇集、治理、分析的基础。为使地区电网智慧调度系统有效发挥应有的作用，除了及时完成配套制度的编制，理清管理流程、明确职责分工、规范人员操作以外，下一步的研究包括以下几方面：

（1）数据整治

发挥智慧调度功能本身就是一种数据的驱动，智慧调度各功能相关的数据治理情况，将直接影响智慧调度功能的有效性和正确性，只有重视数据的治理，才能真正实现调度的智慧功能。数据的整治应包含数据的唯一性、正确性等方面，以及数据流管理延伸的范围和职责等。

（2）运维策略

智慧调度功能的应用需要与调度业务的规定相适应，当调度业务或其规定发生变化时，应能及时对相关模块及模块间的联系作出调整，从而保证整个智慧调度系统运转有效。

（3）智能化条件

在对智慧调度的多个功能应用完善的基础上，研究有关智慧调度功能实现智能化的条件，为真正实现地区电网自愈、智能调度机器人等建立基础。

新技术的发展速度超乎人们想象。比如人工智能、区块链等技术越来越受关注，一方面，区块链的共识算法、加密算法和智能合约有望高效应用于电网运行管理[16-17]；另一方面，我国已正式进入5G 元年，5G 因其超高速、超大连接、超低时延三大特性得以应用推广。这些新技术的应用必将推动和影响能源互联网的建设，地区电网智慧调度功能将有更大的创新发展空间[18]。