引言
数字电网是南方电网公司党组以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引，深入贯彻落实党中央和国务院关于数字中国建设、能源革命、“新基建”、培育数据要素市场等国家重大战略部署，基于我国电网和能源发展趋势，以国家队地位、平台型企业、价值链整合者的企业基本定位。2020年9月，我国明确提出了“双碳”目标，为了进一步落实“双碳”目标，南网公司进出了建设新型电力系统的要求和举措，明确建设数字电网、智能电网的要求，伴随着社会的进步，节能减排、绿色能源、可持续发展已成为我们追求的目标，也成为电力行业实现转型发展的核心驱动力。
一、配电网装备数字化
1、配电网设备数字化
电网一次设备是指变压器、断路器、电力线路等主要电网设备，是配电网运行的主要设备，负责电力能量的传输、变压、分流、开断等工作，确保在电厂、主电网与输配电网、用户之间的能量合理输配与交换消纳。是电网的底层逻辑结构，配电网的数字化基础，首先把一次设备进行数字化改造，确保一次设备具有可视、可测、可控、可调等基本数字属性。具体说来就是要给笨重的设备上装上数字测控装置或模块。
1.1数字变压器，又叫智能变压器或智能台区。主要是在传统变压器上增加遥控、遥测、遥信、遥调、遥视等功能，具备远方通信联网功能，远方控制变压器档位，远方监测变压器电流、电压、功率、油温等数据，远方可视变压器运行环境等功能。
1.2数字化断路器，又叫智能开关。主要是在传统断路器上增加遥控、遥测、遥信等功能，具备远方通信联网功能，远方控制断路器开断，远方监测断路器运行状态、电压、电流等数据。
2、电网通信方式数字化
通信设备指的是智能设备之间与主站的信息交换设备，比如交换机、光纤设备、4G，5G通讯模块、通信基站、调度主站等设备。传统的电力通讯有微波、载波、通信电缆等方式，很多仍是模拟信号。在数字化改造中，需要将这些设备替换为数字化的设备，使用数字信号进行传输，数据质量大幅提升，传输效率也会大幅改善。
二、生产运维数字化
1、生产监控数字化
随着电网日益扩大，设备越来越多，传统的人眼监控方式已经远不能满足现代电网的发展需要，必须通过数字化手段对整个大电网进行实时的监控，掌握设备的实时运行状态。通过一次设备二次设备通信设备的数字化后，可以实现各现场设备与调度主站数据的实时交换和互动，主站自动采集网区内的各设备运行数据，主站智能系统会自动对数据进行初步分析判断，对于异常数据或者故障设备进行推送提示，调度员可以第一时间对数据进行核实确认。若需要进行干预，调度员可以下达操作指令对现场设备进行操作。也可以通过系统的智能控制程序进行自动控制，提高处理效率。
2、运行维护数字化
2.1运行数字化，通过运行监控的数字化，已经可以实现电网设备的运行状态实时监控，通过数据可以分析出设备的运行健康状况，从而可以提出经济高效的运行维护方案和运行策略。大大提升问题的发现率和准确率，使敌人在我们面前无处遁形。
2.2维护数字化，当运行数字化后，发现问题，提出了解决措施和方案，那就需要去执行这个方案或措施，这就需要维护数字化，使用无人机进行线路故障巡视，查找故障点；也可使用设备巡视机器人开展电缆管沟的巡视检查；使用激光炮进行线路清障等手段都是维护数字化的主要工作内容和方法；将来可以开发电缆熔接机器人，高空停送电机器人，带电作业机器人等。
3、电网调度数字化
电网调度数字化，是在实现监控数字化和运维数字化的基础上建立的一套高效有序科学合理的调度方式，相比传统调度，可以提高调度效率，调度准确性，调度安全性。主要就是通过对监控数据的分析，可以得到各设备的运行状态，以及各区域电网的负荷情况，根据实际情况和调度运行要求，对电网的运行方式进行调整的过程。这个过程可以分为两个部分，一是系统自动调度；二是人工调度。
3.1系统自动调度，就是通过调度系统机器人（自动调度程序）对电网运行现状进行分析判断，依据系统调度程序中设定的调度逻辑进行适当的调整，这种方式是通过系统的全面分析判断，分析范围较广，分析效率较高，分析结果相对比较准确，是普通调度的首选方式。
3.2人工调度，通常来讲，人工调度权限高于系统调度权限，当系统调度出现错误，或者由于系统原因出现故障的时候，另外就是电网中出现特殊情况（系统程序中没有设定）的时候，或是其他需要人工干预的时候，我们就会启动人工调度。人工调度是系统自动调度的补充和掌控，对一些突发情况，或者超出系统认知的情况，需要人工进行判断调度。
三、客户服务数字化
1、服务终端数字化
服务终端主要有计量相关设备，计量设备指的是电能表、集中器、采集器、TTU等各类服务终端设备，负责对输配电设备的计量、核算等设备。主要是在传统设备上增加远程通信功能，数字信号的采样和传输，高效准确的监测一次设备的成效。
主要是更换原来的机械式电能表，换为智能电表，具有远方通信功能，可以远方停送电，远方采集电压、电流、功率等功能。相应的采集中器、TTU等设备也要具有远程通信能力。
2、抄表收费数字化
服务终端（计量终端）数字化后，可以实现远程服务器自动抄表数字化，自动生成电量报表（抄表），计算费用（计费），定期发布电费信息（电费发行）等工作。实现多种非现金收费模式，与银行合作采取银行带扣，使用微信、支付宝等网络交费，使用南网APP程序进行效费，也可以POS机等方式进行交费，实现收费的数字化。
3、客户服务数字化
客户服务数字化，首先要将客户基本信息数字化，可以根据用户的基本信息，用电信息等进行关联和分析，对客户进行精准画像，准确分析客户的需求，针对性的开展客户用电服务及其他相关的增值服务，提升客户。同时在客户遇到用电困难时，可以及时准确的为客户解决问题，提高服务质量。
四、数字电网的系统运行架构
1、数字电网，顾名思意，就是在现实电网系统的基础上，利用数字化和信息化手段，映射出一套数字化的线上电网运行系统，这个系统能实时掌控现实电网的运行情况，可以实现信息交互，运行调度，故障判断，设备控制，客户服务等一系列的电网运行管理工作。
2、数字电网的基本运行架构
数字电网的基本架构图（图一），底层为设备层，负责将电网系统的运行参数采样收集并发送至上一屋数据中心，同时接收上一层数据中心转发的操作指令并执行。
中层为数据采集存储交换中心层，主要负责接收底层设备发送的基础数据，并进行存储和交换，同时要接收顶层决策系统下达的指令并转发到底层执行。
上层为决策系统，主要是根据和业务专业需求，进行系统的分析，引用，再加工，按照设定的逻辑进行决策或者执行调度员的指令。
数字电网运行架构图
（图1）
3、数据共享与数据资源开发应用
大数据是信息社会的重要资源，在数字电网建设过程中，同样会产生海量的电网运行数据、客户需求数据、规划建设数据等重要资源，各专业线收集的数据资源既有独立性，同时又具有一定的相关性，各独立系统之间仅仅是对专业线的数据进行初步加工分析，表层数据的直接应用。这种数据的应用效率显然是很低的，大数据的价值远没有得到发挥和应用，要进一步的挖掘和探索数据的应用价值，就需要提高数据的协同分析能力，那就是数据的大共享和数据的再开发。
数据大共享简单来就是把各专业线收集的数据进行共采共存共享，要实现各服务器之间数据的质量和标准统一，实现各系统服务器间的数据接口和通讯协议匹配，实现各系统数据服务器存储的格式互通，真正实现让数据能够自由高效的流通和实用。
数据再开发就是把这些各条专业线的数据进行分类整理，根据不同的需求进行分析加工，再设定相应的逻辑进行比对，可以得到很多更加精确的结论，甚至会可以预见一些未知的发展趋势，大大的提高了我们电网运行调度、规划建设、客户服务的决策支撑。也可以通过强大的服务器计算能力实现智能化的系统自动运行、自动调度、自动调峰调能、自动潮流计算调整、自动事故处理决策等，真正实现智能电网时代。
参考文献
[1]中国南方电网公司.南方电网数字电网白皮书，2020
[2]中国南方电网公司.数字化电网建设方案，
[3]中国南方电网公司.南方电网标准数字化探索与实践，2022
[4]中国南方电网公司.电力系统数字化历程，2022
[5]赵歌.适应智能电网发展的配电网智能化分析.天津电力技术，2011
[6]王成山，王守相，郭力.我国智能配电技术展.南方电网技术，2010
作者简介：
陈杰（1983.09），男，汉族，贵州六盘水 本科 六盘水供电局 研究方向：机电力系统及其自动化，供职单位：六盘水钟山供电局 总经理 工程师。