創(chuàng)新智能仿真決策系統(tǒng)支撐好新型配電網(wǎng)建設(shè)

何志媛 武文鵬

至4月7日，配網(wǎng)計(jì)算推演應(yīng)用場(chǎng)景在秦皇島試運(yùn)行近5個(gè)月以來(lái)，將配網(wǎng)數(shù)據(jù)可計(jì)算率提至95%以上，臺(tái)區(qū)同期線損率降低至3.77%，客戶服務(wù)滿意率提升至98.71%，為配網(wǎng)數(shù)智化轉(zhuǎn)型升級(jí)注入了創(chuàng)新動(dòng)能。

配網(wǎng)是培育新質(zhì)生產(chǎn)力的沃土。國(guó)網(wǎng)冀北智能配網(wǎng)中心始終深耕配網(wǎng)領(lǐng)域，以創(chuàng)新實(shí)踐有力服務(wù)新型配電網(wǎng)建設(shè)，為國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司推動(dòng)能源高質(zhì)量發(fā)展持續(xù)探索創(chuàng)新發(fā)展之路。

“人工智能+”

創(chuàng)新配網(wǎng)管理模式

2023年，冀北公司結(jié)合十大工程和數(shù)字化轉(zhuǎn)型三年登高行動(dòng)，發(fā)布了“配網(wǎng)計(jì)算推演應(yīng)用研究”等18項(xiàng)數(shù)字化“揭榜掛帥”重點(diǎn)任務(wù)。

智能配網(wǎng)中心基于前期“人工智能+營(yíng)配數(shù)據(jù)治理”等創(chuàng)新應(yīng)用成果，牽頭開(kāi)展“人工智能規(guī)?；瘧?yīng)用配電網(wǎng)計(jì)算推演專項(xiàng)攻堅(jiān)任務(wù)”，并協(xié)同中國(guó)電科院、國(guó)網(wǎng)秦皇島供電公司等組建跨單位柔性團(tuán)隊(duì)，開(kāi)啟了人工智能與配網(wǎng)領(lǐng)域的一段深度“邂逅”。

面對(duì)人工智能技術(shù)應(yīng)用快速迭代更新的實(shí)際，以及新能源大規(guī)模并網(wǎng)后配網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量和自動(dòng)化水平不高等問(wèn)題凸顯對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行管控帶來(lái)的制約，智能配網(wǎng)中心找準(zhǔn)“數(shù)據(jù)、技術(shù)、場(chǎng)景”三維協(xié)同發(fā)力的建設(shè)思路，深入挖掘人工智能賦能業(yè)務(wù)應(yīng)用的著力點(diǎn)。

在不斷的探索中，智能配網(wǎng)中心創(chuàng)新融入“機(jī)理+數(shù)理智能體尋優(yōu)算法”等人工智能技術(shù)，打造了“量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全”“分布式光伏出力預(yù)測(cè)”等6個(gè)典型智慧配電網(wǎng)場(chǎng)景模塊，構(gòu)建“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化、單元自主協(xié)同”的多目標(biāo)多層級(jí)優(yōu)化的智能仿真決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從臺(tái)區(qū)局部到變電站整體的多層級(jí)電網(wǎng)資源優(yōu)化配置策略智能生成，為配網(wǎng)調(diào)度控制、精益運(yùn)維和精準(zhǔn)規(guī)劃提供有力支撐。

精準(zhǔn)治“數(shù)”

夯實(shí)配網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)

數(shù)據(jù)質(zhì)量是配網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的基礎(chǔ)。智能配網(wǎng)中心在系統(tǒng)建設(shè)期間，以夯實(shí)數(shù)據(jù)底座為出發(fā)點(diǎn)，針對(duì)冀北公司管理和基層應(yīng)用反饋的配網(wǎng)終端覆蓋不全、量測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量不高等難點(diǎn)痛點(diǎn)，采用異常數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)及缺失數(shù)據(jù)分層補(bǔ)全模型開(kāi)展數(shù)據(jù)治理。

2023年底至今，智能配網(wǎng)中心面對(duì)高缺失數(shù)據(jù)補(bǔ)全精度差這一頑固難題，在優(yōu)化升級(jí)人工智能算法模型的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新提出了基于條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的量測(cè)數(shù)據(jù)生成技術(shù)，利用動(dòng)態(tài)博弈和高效數(shù)據(jù)補(bǔ)充技術(shù)得到最優(yōu)量測(cè)數(shù)據(jù)生成模型，著力提升量測(cè)數(shù)據(jù)運(yùn)行效率和準(zhǔn)確度。

“我們依托該系統(tǒng)開(kāi)展量測(cè)數(shù)據(jù)治理，可以實(shí)時(shí)開(kāi)展配網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)多層級(jí)配網(wǎng)的透明化、智能化運(yùn)行?！敝悄芘渚W(wǎng)中心該項(xiàng)目牽頭人武文鵬介紹。

目前，智能配網(wǎng)中心已通過(guò)選取北戴河三條10千伏線路開(kāi)展試點(diǎn)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)在線路量測(cè)終端覆蓋率不足30%時(shí)，自動(dòng)生成95%關(guān)鍵設(shè)備量測(cè)數(shù)據(jù)，支撐量測(cè)斷面100%可計(jì)算，為后續(xù)冀北電網(wǎng)資源業(yè)務(wù)中臺(tái)量測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量提升提供技術(shù)支撐

追“光”而行

提升配網(wǎng)運(yùn)行能力

近年來(lái)，隨著分布式光伏等新能源的廣泛接入，對(duì)配網(wǎng)韌性帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，尤其在新能源發(fā)電占比量巨大的冀北區(qū)域，提高配網(wǎng)承載運(yùn)行力是亟需突破的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

據(jù)介紹，光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)，其發(fā)電出力可受到氣象、地理等外在因素以及電站設(shè)計(jì)等內(nèi)部諸多因素的影響。

智能配網(wǎng)中心通過(guò)長(zhǎng)短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能算法在智能仿真決策系統(tǒng)部署分布式光伏出力預(yù)測(cè)模塊，實(shí)現(xiàn)分布式光伏出力精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，并開(kāi)展綜合評(píng)估分布式光伏臺(tái)區(qū)承載能力分析，以“一臺(tái)一策”為載體量身制定分布式光伏接入、轉(zhuǎn)供方案，精準(zhǔn)聚焦臺(tái)區(qū)個(gè)體的光伏接入能力。

目前，智能配網(wǎng)中心已基于該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)冀北五地市43個(gè)區(qū)縣，共計(jì)5.4萬(wàn)個(gè)光伏臺(tái)區(qū)、17萬(wàn)個(gè)光伏電站的分布式光伏接入，常態(tài)化預(yù)測(cè)未來(lái)2小時(shí)及未來(lái)7天的分布式光伏出力功率，并實(shí)現(xiàn)對(duì)冀北范圍5.4萬(wàn)個(gè)分布式光伏臺(tái)區(qū)反向負(fù)載率、三相不平衡、低電壓、過(guò)電壓、重過(guò)載等共計(jì)36.9萬(wàn)條指標(biāo)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)分析，有效支撐了配網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)效的持續(xù)提升。