陳宇

（云南電網(wǎng)有限責任公司電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)研究中心，云南 昆明 650011）

0 前言

電網(wǎng)規(guī)劃作為電網(wǎng)發(fā)展和建設(shè)的龍頭，不但事關(guān)電網(wǎng)企業(yè)的興衰成敗，還與國民經(jīng)濟發(fā)展、社會穩(wěn)定、人民生活水平的提高息息相關(guān)。電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵一步，將為電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)從以人工為主的傳統(tǒng)規(guī)劃邁向信息化、自動化、智能化的數(shù)字化電網(wǎng)規(guī)劃帶來新的重要契機；將為助力建設(shè)成為“安全、可靠、綠色、高效”的智能電網(wǎng)，實現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)全方位的高質(zhì)量發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)[1-5]。

然而，電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)包括了負荷特性分析、負荷預(yù)測、電力電量平衡、投資估算、系統(tǒng)一次規(guī)劃、系統(tǒng)二次規(guī)劃等多個功能模塊[6]；業(yè)務(wù)涉及電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)、調(diào)度、營銷等各專業(yè)，以及電網(wǎng)企業(yè)外部的政府、用戶、發(fā)電企業(yè)等多個能源生態(tài)系統(tǒng)攸關(guān)方，具有專業(yè)性強、復(fù)雜性高等特點。因此，僅僅依靠信息化專業(yè)人員很難單獨完成電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，必須從電網(wǎng)規(guī)劃人員的角度思考電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)的特點和需求，對電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提出整體構(gòu)想，梳理和明確業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的目標和任務(wù)，為電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作的成功夯實基礎(chǔ)。

1 電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目標構(gòu)想

1.1 解決制約電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)質(zhì)量和效率提升的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)瓶頸

電力系統(tǒng)中電源發(fā)電量及出力特性、用戶用電量及負荷特性、電網(wǎng)設(shè)備最大負載率及平均負載率等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)[7-10]，提升這些數(shù)據(jù)的質(zhì)量是加強電網(wǎng)規(guī)劃準確性的最重要的手段之一。然而，這些數(shù)據(jù)來源于全網(wǎng)各電壓層級交、直流系統(tǒng)；對象涉及政府、電網(wǎng)、用戶、發(fā)電企業(yè)等多個主體，數(shù)據(jù)源頭繁雜且數(shù)據(jù)量巨大。受當前電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)、外部數(shù)據(jù)采集和傳遞信息化手段不足以及各專業(yè)、各平臺歷史原因形成的壁壘所限，數(shù)據(jù)的完整性和準確性都并不理想，數(shù)據(jù)缺失和質(zhì)量不高成為了桎梏電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)質(zhì)量提升的重大難題。

電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)以智能電網(wǎng)建設(shè)和數(shù)字化電網(wǎng)建設(shè)轉(zhuǎn)型為契機，一方面結(jié)合電網(wǎng)規(guī)劃及生產(chǎn)、調(diào)度、營銷等其他業(yè)務(wù)需求，逐步建立和完善電網(wǎng)信息化、數(shù)字化采集手段，構(gòu)建“全面感知”的數(shù)據(jù)源頭；另一方面應(yīng)從電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部打通各領(lǐng)域、各專業(yè)、各部門的數(shù)據(jù)共享壁壘，在電網(wǎng)企業(yè)外部拓展與各能源生態(tài)系統(tǒng)攸關(guān)方的數(shù)據(jù)交換渠道，逐步建成“全面共享、全面貫通”的數(shù)據(jù)資產(chǎn)和數(shù)據(jù)傳遞渠道，最終形成“全面可視、全面可控”的高質(zhì)量數(shù)字電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

1.2 促進電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)的革新和效率提升

以電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作為契機，對電網(wǎng)規(guī)劃以及設(shè)計評審、投資決策、基建、物資等上下游相關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)和機制進行全面的梳理和規(guī)范，進而理順業(yè)務(wù)流程、形成閉環(huán)模式，暢通業(yè)務(wù)內(nèi)部和業(yè)務(wù)間交流、共享、聯(lián)動的機制和渠道；減少重復(fù)、無效和低價值工作；將電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)駛?cè)胍詥栴}、需求和目標為導向的正確軌道上來，最終實現(xiàn)提高電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)的質(zhì)量和效率，推動電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)革新的目標。

通過提升電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)信息化、自動化水平，把以往主要依靠人力完成的復(fù)雜、繁瑣、重復(fù)性的任務(wù)交由計算機自動完成，將規(guī)劃人員從低價值的勞動中解放出來，將精力更多的投入到研究和解決核心問題上來。通過這一舉措，還可以提升電網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量和效率，應(yīng)對電力體制改革、增量配網(wǎng)改革、電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展、營商環(huán)境改善等新形勢對電網(wǎng)規(guī)劃更高質(zhì)量、更快響應(yīng)速度新要求帶來的挑戰(zhàn)。未來，隨著大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的不斷充實以及信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，可能實現(xiàn)將數(shù)字化電網(wǎng)規(guī)劃提升至依靠人工智能解決復(fù)雜、核心問題的新階段。

1.3 將電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)的技術(shù)引導和服務(wù)功能拓展至更廣大的平臺

通過電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，打通與電網(wǎng)企業(yè)外部的政府、用戶、發(fā)電企業(yè)等多個能源生態(tài)系統(tǒng)攸關(guān)方的信息交換渠道，提升“引進來”和“走出去”雙向交流能力。通過更加順暢的信息交流，一方面可以提高電網(wǎng)規(guī)劃對相關(guān)方需求的響應(yīng)速度和程度；另一方面也可以將電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)的技術(shù)引導和服務(wù)功能由電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部更好的拓展至電網(wǎng)企業(yè)外部的相關(guān)方，進而實現(xiàn)電網(wǎng)、負荷、電源三方的和諧發(fā)展，同時構(gòu)建信息咨詢、技術(shù)服務(wù)等新的增值業(yè)務(wù)，助力電網(wǎng)企業(yè)向“能源產(chǎn)業(yè)價值鏈整合商、能源生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)商”轉(zhuǎn)型。

2 數(shù)字化電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)的主要功能構(gòu)想

2.1 完善的電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)資產(chǎn)和信息交換渠道

根據(jù)數(shù)字化電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)需求，通過智能電網(wǎng)建設(shè)重點提升配網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)等薄弱環(huán)節(jié)的自動化、信息化水平，完善數(shù)字化采集手段，逐步構(gòu)建全面感知的數(shù)據(jù)源頭；通過建立全面整合各領(lǐng)域、各專業(yè)、各部門、各平臺數(shù)據(jù)的統(tǒng)一云數(shù)據(jù)中心，逐步形成全面統(tǒng)一和共享的大數(shù)據(jù)庫；拓展與各能源生態(tài)系統(tǒng)攸關(guān)方的數(shù)據(jù)交換渠道，對政府電力規(guī)劃、城市發(fā)展規(guī)劃、發(fā)電企業(yè)電源規(guī)劃、用戶項目規(guī)劃、充電汽車發(fā)展規(guī)劃和統(tǒng)計情況等信息進行交換，逐步形成全面貫通的數(shù)據(jù)通道；在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的全面采集、多口徑融合、自動統(tǒng)計、自動糾錯、自動生成和分析指標等功能，逐步形成更加完善的電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)資產(chǎn)，進而徹底打通由于數(shù)字化水平低以及信息交換不暢導致的制約電網(wǎng)規(guī)劃質(zhì)量和效率提升的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)瓶頸。

2.2 電網(wǎng)的智能化統(tǒng)計和分析

以統(tǒng)一云數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對各級行政區(qū)、各指定片區(qū)、臺區(qū)的電網(wǎng)網(wǎng)架和設(shè)備、電源、用戶的安全性、可靠性、容載比、負載率、設(shè)備利用率、線損率、出力特性、負荷特性等關(guān)鍵指標進行自動化、時態(tài)化的分析和展示功能；結(jié)合與生產(chǎn)、調(diào)度、營銷等相關(guān)業(yè)務(wù)以及政府、用戶、電源企業(yè)的信息交換，自動化、智能化的提出設(shè)備輕、重載變化原因等分析，并可根據(jù)需求生成表格、曲線等成果以及熱力圖等可視化展示形式。

2.3 電網(wǎng)規(guī)劃問題庫的智能化管理

以統(tǒng)一云數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合與生產(chǎn)、調(diào)度、營銷等相關(guān)業(yè)務(wù)的信息交換，按照相關(guān)規(guī)程、策略或規(guī)劃人員設(shè)置的標準，自動對電網(wǎng)網(wǎng)架、二次系統(tǒng)等進行分析，生成電網(wǎng)規(guī)劃問題庫，并可根據(jù)指令對問題庫進行查詢、篩選、排序、修改、添加、統(tǒng)計等操作。

2.4 智能化的負荷預(yù)測和供需形勢分析

以統(tǒng)一云數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)及負荷特性分析結(jié)果為基礎(chǔ)，結(jié)合與營銷業(yè)務(wù)、政府、用戶、發(fā)電企業(yè)以及氣象、水文等機構(gòu)交換的信息，根據(jù)規(guī)劃人員需求，對各級行政區(qū)、各指定片區(qū)以大用戶法、彈性系數(shù)法、負荷密度法、GDP 綜合電耗法、等多種負荷預(yù)測模型自動進行近、中、長期負荷預(yù)測和電力電量平衡分析。未來結(jié)合逐步積累的大數(shù)據(jù)，以人工智能技術(shù)對負荷預(yù)測和電力電量平衡方法不斷進行自動優(yōu)化和改進，提升智能化負荷預(yù)測和電力電量平衡的準確度。

2.5 智能化的主、配網(wǎng)規(guī)劃輔助決策

以電力電量平衡結(jié)果和電網(wǎng)規(guī)劃問題庫為基礎(chǔ)，結(jié)合與營銷業(yè)務(wù)、政府、用戶、發(fā)電企業(yè)、分布式電源、電動車充電設(shè)施等交換的信息，按照相關(guān)規(guī)程、策略或規(guī)劃、技經(jīng)人員設(shè)置的技術(shù)原則，對各級行政區(qū)、各指定片區(qū)自動進行容載比和設(shè)備利用率的分析和預(yù)測、規(guī)劃方案和投資估算的編制，智能化提出推薦方案及效益分析，并生成基于GIS 系統(tǒng)的規(guī)劃方案圖；根據(jù)設(shè)定的規(guī)劃原則和規(guī)劃時間，自動提出目標網(wǎng)架、配網(wǎng)網(wǎng)格化網(wǎng)架、保底電網(wǎng)網(wǎng)架等，并生成規(guī)劃項目庫及可視化展示圖。未來結(jié)合逐步積累的大數(shù)據(jù)，以人工智能技術(shù)對電網(wǎng)規(guī)劃方法和策略不斷進行自動優(yōu)化和改進，提升智能化電網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量和效率。

2.6 智能化的二次系統(tǒng)規(guī)劃輔助決策

以統(tǒng)一云數(shù)據(jù)中心的二次系統(tǒng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對二次系統(tǒng)現(xiàn)狀的設(shè)備配置、狀態(tài)等進行自動化統(tǒng)計、分析和可視化展示功能；按照相關(guān)規(guī)程、策略或規(guī)劃人員設(shè)置的規(guī)劃原則，對保護、安自、自動化、通信、計量等二次系統(tǒng)進行智能化的規(guī)劃編制及仿真模擬，生成二次系統(tǒng)規(guī)劃項目庫。

2.7 智能化的電網(wǎng)動態(tài)仿真和評估

以統(tǒng)一云數(shù)據(jù)中心的電網(wǎng)網(wǎng)架、電網(wǎng)一、二次系統(tǒng)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)規(guī)劃方案等為基礎(chǔ)，根據(jù)規(guī)劃人員需求，對各級行政區(qū)、各指定片區(qū)的現(xiàn)有網(wǎng)架或規(guī)劃網(wǎng)架自動進行供電可靠性、容載比、線損率、電壓合格率等關(guān)鍵指標的計算和分析，并實現(xiàn)潮流計算、短路電流計算、系統(tǒng)穩(wěn)定計算、諧波計算等功能。根據(jù)計算結(jié)果，智能化的評估電網(wǎng)發(fā)展質(zhì)量和效率，指出安全風險和薄弱環(huán)節(jié)，并提出完善和改進方案。

2.8 智能化的電網(wǎng)規(guī)劃選址選線

以電網(wǎng)GIS 系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合污區(qū)、鳥害、覆冰、雷擊、大風、降雨、濕度、溫度、山火等環(huán)境圖層數(shù)據(jù)，按照人工設(shè)置的原則，實現(xiàn)智能化的選址選線功能，并結(jié)合近、中、遠期規(guī)劃方案和政府規(guī)劃，智能化的提出站址位置、線路通道、電纜隧道等的規(guī)劃和預(yù)留方案。

2.9 數(shù)字化的電網(wǎng)規(guī)劃成果全景展示和推廣

結(jié)合GIS 系統(tǒng)，對電網(wǎng)一、二次系統(tǒng)的現(xiàn)狀、規(guī)劃成果、投資效果等進行時態(tài)化、全景化的展示。通過信息交流渠道，可將成果根據(jù)需求推送至企業(yè)內(nèi)部各領(lǐng)域、各部門、各單位，以及外部的政府、用戶、電源企業(yè)等能源生態(tài)系統(tǒng)攸關(guān)方，有效實現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃的技術(shù)引導和服務(wù)功能。

3 結(jié)束語

電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是建設(shè)智能電網(wǎng)和數(shù)字電網(wǎng)的關(guān)鍵一步，建成“全面感知、全面貫通、全面共享”的數(shù)據(jù)資產(chǎn)和信息交換渠道是實現(xiàn)“全面可視、全面可控”的智能化數(shù)字電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)。

通過實現(xiàn)智能化輔助決策、智能化分析評估、智能化動態(tài)仿真、數(shù)字化的電網(wǎng)規(guī)劃成果全景展示和推廣等9 大功能，可以實現(xiàn)解決制約電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)質(zhì)量和效率提升的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)瓶頸，促進電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)的革新和效率提升，并將電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)的技術(shù)引導和服務(wù)功能拓展至更廣大的平臺。