隨著我國碳達峰碳中和工作穩步有序推進，新型電源大量涌現，電源結構、負荷特性發生改變，電網正從單向逐級輸電為主的傳統電力系統，向交直流混聯大電網和微電網、局部直流電網、可調節負荷共同構成的能源互聯網演變。電網運行特性逐漸轉變為源網荷儲協同互動的非完全實時平衡模式、大電網與微電網協同控制模式。

因此，傳統電力平衡保障體系亟待拓展，對“電網一張圖”整體分析控制提出更高要求。傳統關系型數據庫隨著關系數量和層次增加，性能會顯著降低，尤其體現為多條路徑查詢難、數據庫擴展難。基于傳統關系型數據庫技術的數據管理模式和計算方法，難以適應新型電力系統大規模、復雜網絡結構的高并發實時分析計算要求。而圖計算技術的出現和逐漸成熟，為新形勢下電網全局特性分析和控制策略研究提供了新的解決方案。

什么是圖計算技術

圖計算是一種用“節點”表示實體、用“邊”表示實體之間的關聯關系，以圖論為基礎、對現實世界的“圖”結構進行抽象表達的計算模式，可實現具有復雜關聯關系海量數據的分布式存儲和并行處理。例如在社交網絡中，個體用“節點”表示，個體之間的好友關系就用“邊”表示。

圖計算技術可以靈活記錄實體之間的復雜關聯關系，利用“邊”所表達的關系能夠直接獲取實體記錄，省去了關系數據庫處理“表關聯”所必須花費的計算性能開銷。近年來，圖計算技術在社交網絡、電信反欺詐、個人與企業征信、生物基因圖譜、智慧交通等多個領域得到應用。

圖計算技術在電網應用場景中的優勢

在“電網一張圖”的發展目標下，結合新型電力系統特性，圖計算技術在全景電網拓撲構建與數據融合及分析、大規模電氣計算和電力知識圖譜三大應用場景中具有優勢。

●全景電網拓撲構建與數據融合及分析

圖計算技術可以有效描述、高效表示復雜關聯關系的全景電網拓撲，克服傳統關系數據庫存儲管理存在的模型復雜、存儲冗余、檢索效率低等問題。以電網拓撲網架為基礎，融合多源、多類型電網數據，圖計算技術可以支撐電網跨業務數據融合管理。圖計算的底層數據模型還能支撐電網新設備投運、老舊設備退役、電網規劃拓撲結構改變等電網動態變化。

圖計算技術可以通過整合相關數據構建面向電網一次設備的數據庫，提升跨業務協同與信息共享能力、數據集成與訪問效率，以及已有的電網一次設備數據利用率，讓數據充分發揮價值。

●大規模電氣計算

隨著電力市場化改革和源網荷儲協同建設的推進，電網的新特性為輸配電協同分析帶來新挑戰。傳統能量管理系統在線安全分析軟件在計算時間和規模兩方面均遇到了瓶頸。利用圖數據庫和分布式圖計算技術，可以提升在線狀態評估、潮流計算和預想故障分析的計算效率，提高電網在線仿真計算能力和大電網運行支撐能力，為大規模新能源接入電網的超高速實時計算提供解決方案。