随着我国碳达峰碳中和工作稳步有序推进，新型电源大量涌现，电源结构、负荷特性发生改变，电网正从单向逐级输电为主的传统电力系统，向交直流混联大电网和微电网、局部直流电网、可调节负荷共同构成的能源互联网演变。电网运行特性逐渐转变为源网荷储协同互动的非完全实时平衡模式、大电网与微电网协同控制模式。

因此，传统电力平衡保障体系亟待拓展，对“电网一张图”整体分析控制提出更高要求。传统关系型数据库随着关系数量和层次增加，性能会显著降低，尤其体现为多条路径查询难、数据库扩展难。基于传统关系型数据库技术的数据管理模式和计算方法，难以适应新型电力系统大规模、复杂网络结构的高并发实时分析计算要求。而图计算技术的出现和逐渐成熟，为新形势下电网全局特性分析和控制策略研究提供了新的解决方案。

什么是图计算技术

图计算是一种用“节点”表示实体、用“边”表示实体之间的关联关系，以图论为基础、对现实世界的“图”结构进行抽象表达的计算模式，可实现具有复杂关联关系海量数据的分布式存储和并行处理。例如在社交网络中，个体用“节点”表示，个体之间的好友关系就用“边”表示。

图计算技术可以灵活记录实体之间的复杂关联关系，利用“边”所表达的关系能够直接获取实体记录，省去了关系数据库处理“表关联”所必须花费的计算性能开销。近年来，图计算技术在社交网络、电信反欺诈、个人与企业征信、生物基因图谱、智慧交通等多个领域得到应用。

图计算技术在电网应用场景中的优势

在“电网一张图”的发展目标下，结合新型电力系统特性，图计算技术在全景电网拓扑构建与数据融合及分析、大规模电气计算和电力知识图谱三大应用场景中具有优势。

●全景电网拓扑构建与数据融合及分析

图计算技术可以有效描述、高效表示复杂关联关系的全景电网拓扑，克服传统关系数据库存储管理存在的模型复杂、存储冗余、检索效率低等问题。以电网拓扑网架为基础，融合多源、多类型电网数据，图计算技术可以支撑电网跨业务数据融合管理。图计算的底层数据模型还能支撑电网新设备投运、老旧设备退役、电网规划拓扑结构改变等电网动态变化。

图计算技术可以通过整合相关数据构建面向电网一次设备的数据库，提升跨业务协同与信息共享能力、数据集成与访问效率，以及已有的电网一次设备数据利用率，让数据充分发挥价值。

●大规模电气计算

随着电力市场化改革和源网荷储协同建设的推进，电网的新特性为输配电协同分析带来新挑战。传统能量管理系统在线安全分析软件在计算时间和规模两方面均遇到了瓶颈。利用图数据库和分布式图计算技术，可以提升在线状态评估、潮流计算和预想故障分析的计算效率，提高电网在线仿真计算能力和大电网运行支撑能力，为大规模新能源接入电网的超高速实时计算提供解决方案。

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