0 引言
　　
　　“數(shù)字南方電網(wǎng)”這一構(gòu)想起源于“數(shù)字電力系統(tǒng)”的提出。在2000年，盧強(qiáng)院士就給出了關(guān)于數(shù)字電力系統(tǒng)的定義：“它是某一實(shí)際運(yùn)行的電力系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)、物理特性、技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)管理、環(huán)保指標(biāo)、人員狀況、科技活動(dòng)等數(shù)字的、形象化的、實(shí)時(shí)的描述與再現(xiàn)。”如果按照上述意義來(lái)理解，“數(shù)字南方電網(wǎng)”的內(nèi)容將包括企業(yè)管理、運(yùn)行管理和營(yíng)銷(xiāo)管理在內(nèi)的所有業(yè)務(wù)，也可以將其稱(chēng)之為“數(shù)字南方電網(wǎng)公司”。
　　
　　在上述定義的基礎(chǔ)上，本文給出一個(gè)狹義的定義：“數(shù)字南方電網(wǎng)”是以全局模型的形式對(duì)實(shí)際運(yùn)行電網(wǎng)的真實(shí)特性的數(shù)字的、準(zhǔn)確的、實(shí)時(shí)的再現(xiàn)，這個(gè)全局模型以一組數(shù)字模型從不同層面和角度對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了真實(shí)的刻畫(huà)，從而能夠根據(jù)調(diào)度決策的需要建立系統(tǒng)的實(shí)時(shí)分析平臺(tái)和超實(shí)時(shí)的仿真平臺(tái)，并最終實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度決策的智能化和調(diào)度指令執(zhí)行的自動(dòng)化。
　　
　　該定義所指的“數(shù)字南方電網(wǎng)”主要面向南方電網(wǎng)公司中與電網(wǎng)的運(yùn)行、調(diào)度、通信相關(guān)的功能。它一方面強(qiáng)調(diào)了對(duì)南方電網(wǎng)的數(shù)字化表示，是南方電網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)需要達(dá)到的目標(biāo)；另一方面則強(qiáng)調(diào)了在數(shù)字化的基礎(chǔ)上，綜合利用各種先進(jìn)的理論和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)南方電網(wǎng)的智能化管理。
　　
　　1“數(shù)字南方電網(wǎng)”的特征
　　
　　“數(shù)字南方電網(wǎng)”有2層含義，即數(shù)字化南方電網(wǎng)和智能化南方電網(wǎng)。其中，數(shù)字化階段的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)管理、安全、運(yùn)行等信息的獲取、傳遞和使用的數(shù)字化，而智能化階段的目標(biāo)則是在數(shù)字化的基礎(chǔ)上，綜合考慮學(xué)科前沿技術(shù)和未來(lái)發(fā)展的方向、趨勢(shì)，提高管理和生產(chǎn)方面的智能程度，逐步完成智能系統(tǒng)對(duì)人工的替代，使得系統(tǒng)具備自動(dòng)恢復(fù)到安全穩(wěn)定狀態(tài)的能力，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自愈功能。
　　
　　1.1 數(shù)字化
　　
　　數(shù)字化南方電網(wǎng)就是要實(shí)現(xiàn)信息的獲取、傳遞和使用的數(shù)字化，因此需要對(duì)南方電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度業(yè)務(wù)中上述各個(gè)環(huán)節(jié)采用相應(yīng)的數(shù)字模型來(lái)刻畫(huà)，它包括2個(gè)方面的要求：
　　
　　⑴相關(guān)信息的數(shù)字化表示，它是“數(shù)字南方電網(wǎng)”最基本的特征。數(shù)字化表示的內(nèi)容主要包括3個(gè)方面，即整個(gè)電網(wǎng)物理狀況、電網(wǎng)運(yùn)行的狀態(tài)和外部事件（指那些對(duì)電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量、安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性會(huì)造成影響的事件）。
　　
　　⑵數(shù)據(jù)的全局性共享，包括數(shù)字電網(wǎng)各個(gè)功能模塊內(nèi)部和它們之問(wèn)的數(shù)據(jù)共享，也就是說(shuō)，這些功能模塊為了實(shí)現(xiàn)其功能而需要的任何數(shù)據(jù)（全局性的要求）都能夠在要求的時(shí)間間隔內(nèi)獲得（實(shí)時(shí)性的要求）。
　　
　　在數(shù)據(jù)全局共享的基礎(chǔ)上，所有的分析和調(diào)控都可以針對(duì)統(tǒng)一的數(shù)字化模型進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的自動(dòng)化，可以認(rèn)為滿(mǎn)足了南方電網(wǎng)數(shù)字化的要求。
　　
　　1.2 智能化
　　
　　南方電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的智能化要求在數(shù)字化的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)全局性智能決策和智能決策的自動(dòng)分解、執(zhí)行，這是“數(shù)字南方電網(wǎng)”的本質(zhì)特征，也是電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度方面的一項(xiàng)核心創(chuàng)新。
　　
　　⑴全局性智能決策包括決策的全局性要求調(diào)度決策依據(jù)全局性數(shù)據(jù)制定，同時(shí)，決策的執(zhí)行必須考慮全局控制手段的綜合利用。智能性主要依賴(lài)于科學(xué)的分析和新一代控制理論在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。作為電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的大腦，全局性智能決策為電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了控制策略。
　　
　　⑵智能化的全局決策和自動(dòng)化的分層控制從總體上決定了“數(shù)字南方電網(wǎng)”的控制具有分層結(jié)構(gòu)，它包含有連續(xù)事件、離散事件、推理決策事件，是一個(gè)典型的混成控制系統(tǒng)。通過(guò)引入新型控制理念，即混成控制理論，將控制策略逐級(jí)分解和自動(dòng)執(zhí)行，可以令整個(gè)南方電網(wǎng)的運(yùn)行控制形成一個(gè)全局趨優(yōu)化的混成控制系統(tǒng)，使得多目標(biāo)優(yōu)化的協(xié)調(diào)控制能夠在統(tǒng)一的框架下實(shí)現(xiàn)。
　　
　　2 “數(shù)字南方電網(wǎng)”的組成
　　
　　“數(shù)字南方電網(wǎng)”的分級(jí)調(diào)度架構(gòu)按南方電網(wǎng)調(diào)度自然劃分為總網(wǎng)調(diào)-省調(diào)-地調(diào)-區(qū)縣調(diào)4層，如圖1所示。

　　各級(jí)調(diào)度分別對(duì)自身直接管理的廠(chǎng)站和負(fù)荷進(jìn)行調(diào)度管理，下級(jí)調(diào)度部門(mén)必須執(zhí)行上級(jí)調(diào)度部門(mén)的指令，總調(diào)還需要保證與其他平級(jí)的大區(qū)網(wǎng)之間的功率交換計(jì)劃的執(zhí)行。上述4級(jí)調(diào)度部門(mén)，按照統(tǒng)一調(diào)度、分層執(zhí)行的原則，完成整個(gè)電網(wǎng)的輸配電運(yùn)行調(diào)度工作。