平行電網(wǎng)體系架構

1)物理對象層：多能源融合的堅強智能電網(wǎng)物理系統(tǒng)，包括從電源生產到消費的各環(huán)節(jié)，主要有電網(wǎng)一次設備、電網(wǎng)二次設備、電網(wǎng)自動化系統(tǒng)、事件以及人與社會對堅強智能電網(wǎng)系統(tǒng)的影響。

2)對象感知層：電網(wǎng)自動化系統(tǒng)、信息系統(tǒng)及人與社會，主要包括能量管理系統(tǒng)、配電網(wǎng)管理系統(tǒng)DMS、廣域監(jiān)控系統(tǒng)、SG-ERP系統(tǒng)以及人與社會對智能電網(wǎng)的互動信息。

3)存儲層：通過云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、GIS等數(shù)據(jù)采集分析技術，將感知層形成的數(shù)據(jù)分類存入生產數(shù)據(jù)、設備運行管理、調度功率和社會信息等數(shù)據(jù)庫中。

4)計算層：采用自然語言處理、社會計算、深度學習等技術，實現(xiàn)對存儲層的電力大數(shù)據(jù)進行特征提取、整合和知識合成。

5)解析層：基于計算層獲取電力大數(shù)據(jù)信息特征和知識，建立虛擬電網(wǎng)空間各環(huán)節(jié)模型和系統(tǒng)模型，實現(xiàn)虛擬電網(wǎng)空間系統(tǒng)的構建，完成對多能源融合的堅強智能電網(wǎng)物理系統(tǒng)的解析。

6)平行控制層：基于虛擬電網(wǎng)空間各環(huán)節(jié)模型和系統(tǒng)模型，利用社會計算和深度學習進行各種計算實驗，獲得優(yōu)化的協(xié)同控制及時空推演策略，采用平行執(zhí)行方式，實現(xiàn)對虛擬電網(wǎng)空間系統(tǒng)和現(xiàn)實電網(wǎng)空間系統(tǒng)的虛實互動和動態(tài)演化。平行執(zhí)行對多能源融合的堅強智能電網(wǎng)物理系統(tǒng)，可以通過能量管理系統(tǒng)EMS、配電網(wǎng)管理系統(tǒng)DMS、廣域監(jiān)控系統(tǒng)WAMS，修正堅強智能電網(wǎng)系統(tǒng)運行優(yōu)化策略設定值，引導人與社會對堅強智能電網(wǎng)系統(tǒng)的活動影響;平行執(zhí)行可以調整虛擬電網(wǎng)空間系統(tǒng)的模型、參數(shù)、運行模式，使虛擬電網(wǎng)空間和現(xiàn)實電網(wǎng)空間平行執(zhí)行、共同演化，以此實現(xiàn)復雜堅強智能電網(wǎng)組織及系統(tǒng)的管理與控制及時空推演。

結論

本文在全球能源互聯(lián)網(wǎng)背景下，基于物理信息融合系統(tǒng)及平行系統(tǒng)理論，提出了“平行電網(wǎng)”的概念，闡述了平行電網(wǎng)的理論和框架體系，對平行電網(wǎng)的特征、體系架構進行了研究，主要結論是：

1)平行電網(wǎng)是以能源互聯(lián)網(wǎng)技術為基礎，以堅強智能電網(wǎng)為中心，利用先進計算手段，構建與現(xiàn)實電網(wǎng)空間同構的虛擬電網(wǎng)空間，形成一個新的、整體功能和性能更加優(yōu)越的時空一致、虛實互動和動態(tài)演化系統(tǒng)，進而對現(xiàn)實電網(wǎng)空間進行有效的管理與控制及時空推演，使其具有“靈捷、聚焦、收斂”(AFC)的特性，可以在各種復雜環(huán)境下優(yōu)化現(xiàn)實電網(wǎng)空間系統(tǒng)，并通過有效的具體控制策略實現(xiàn)既定的目標。

2)平行電網(wǎng)的特征是時空一致、虛實互動和動態(tài)演化。

3)通過平行電網(wǎng)建設，可以實現(xiàn)現(xiàn)實電網(wǎng)空間與虛擬電網(wǎng)空間的平行執(zhí)行;實現(xiàn)對平行電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)控，有效掌握能源流、信息流和虛擬電網(wǎng)空間系統(tǒng)過程。

作者介紹

劉金長(1962-)，男，廣西柳州人，高級工程師，主要從事電力大數(shù)據(jù)管理咨詢和人工智能方面的研究工作。

楊德勝(1982-)，本文通訊作者，男，安徽宣城人，工程師，安徽繼遠軟件有限公司，從事電力大數(shù)據(jù)和人工智能方面的研究工作。

孫飛(1986-)，男，安徽安慶，助理工程師，安徽繼遠軟件有限公司，從事電力行業(yè)信息化項目建設管理和數(shù)據(jù)挖掘方面的研究工作。

吳紅俠(1986-)，女，安徽六安人，工程師，安徽繼遠軟件有限公司，從事數(shù)據(jù)分析和管理咨詢方面的研究工作。