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：“它是某一實際運行的電力系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)、物理特性、技術(shù)性能、經(jīng)濟管理、環(huán)保指標(biāo)、人員狀況、科技活動等數(shù)字的、形象化的、實時的描述與再現(xiàn)。”如果按照上述意義來理解，“數(shù)字南方電網(wǎng)”的內(nèi)容將包括企業(yè)管理、運行管理和營銷管理在內(nèi)的所有業(yè)務(wù)，也可以將其稱之為“數(shù)字南方電網(wǎng)公司”。
　　
　　在上述定義的基礎(chǔ)上，本文給出一個狹義的定義：“數(shù)字南方電網(wǎng)”是以全局模型的形式對實際運行電網(wǎng)的真實特性的數(shù)字的、準(zhǔn)確的、實時的再現(xiàn)，這個全局模型以一組數(shù)字模型從不同層面和角度對整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行了真實的刻畫，從而能夠根據(jù)調(diào)度決策的需要建立系統(tǒng)的實時分析平臺和超實時的仿真平臺，并最終實現(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)的運行、調(diào)度、通信相關(guān)的功能。它一方面強調(diào)了對南方電網(wǎng)的數(shù)字化表示，是南方電網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)需要達到的目標(biāo)；另一方面則強調(diào)了在數(shù)字化的基礎(chǔ)上，綜合利用各種先進的理論和技術(shù)，實現(xiàn)對南方電網(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)是實現(xiàn)管理、安全、運行等信息的獲取、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)和未來發(fā)展的方向、趨勢，提高管理和生產(chǎn)方面的智能程度，逐步完成智能系統(tǒng)對人工的替代，使得系統(tǒng)具備自動恢復(fù)到安全穩(wěn)定狀態(tài)的能力，實現(xiàn)電網(wǎng)的自愈功能。
　　
　　1.1 數(shù)字化
　　
　　數(shù)字化南方電網(wǎng)就是要實現(xiàn)信息的獲取、傳遞和使用的數(shù)字化，因此需要對南方電網(wǎng)運行調(diào)度業(yè)務(wù)中上述各個環(huán)節(jié)采用相應(yīng)的數(shù)字模型來刻畫，它包括2個方面的要求：
　　
　　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個方面，即整個電網(wǎng)物理狀況、電網(wǎng)運行的狀態(tài)和外部事件（指那些對電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量、安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性會造成影響的事件）。
　　
　　⑵數(shù)據(jù)的全局性共享，包括數(shù)字電網(wǎng)各個功能模塊內(nèi)部和它們之問的數(shù)據(jù)共享，也就是說，這些功能模塊為了實現(xiàn)其功能而需要的任何數(shù)據(jù)（全局性的要求）都能夠在要求的時間間隔內(nèi)獲得（實時性的要求）。
　　
　　在數(shù)據(jù)全局共享的基礎(chǔ)上，所有的分析和調(diào)控都可以針對統(tǒng)一的數(shù)字化模型進行，實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度運行的自動化，可以認(rèn)為滿足了南方電網(wǎng)數(shù)字化的要求。
　　
　　1.2 智能化
　　
　　南方電網(wǎng)調(diào)度運行的智能化要求在數(shù)字化的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)全局性智能決策和智能決策的自動分解、執(zhí)行，這是“數(shù)字南方電網(wǎng)”的本質(zhì)特征，也是電網(wǎng)運行調(diào)度方面的一項核心創(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，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)度運行的大腦，全局性智能決策為電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行提供了控制策略。
　　
　　⑵智能化的全局決策和自動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，是一個典型的混成控制系統(tǒng)。通過引入新型控制理念，即混成控制理論，將控制策略逐級分解和自動執(zhí)行，可以令整個南方電網(wǎng)的運行控制形成一個全局趨優(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。

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