在電力行業(yè)數字化轉型升級的時代浪潮中,人工智能技術與電力行業(yè)的融合勢在必行。冀北智能配網中心作為支撐國網冀北電力有限公司“六型配網”建設的主力軍,堅持業(yè)數融合、場景驅動和問題導向,積極探索人工智能在配網業(yè)務場景的應用,通過深化配網計算推演應用,實現(xiàn)了自適應化和多元化能力支撐,為打造智慧融合的新型配網注入活力。
量測數據補全,提升配網數據質量
“10千伏西高線林西511響寶蓋1號200千伏安配電變壓器電壓數據缺失10%,已通過量測數據補全模型實現(xiàn)缺失數據的補全”。1月10日,智能配網中心工作人員李肖通過量測數據補全模型快速完成了配網數據補全工作。
配網數據質量是配網業(yè)務的基石。在實際工作中,設備、通信、故障等多要素易導致配網關鍵設備運行數據出現(xiàn)缺失與突變,極大影響配網業(yè)務分析的準確性。
智能配網中心將人工智能技術與配網數據治理有機融合,基于生成式對抗網絡構建量測數據補全模型,創(chuàng)新性地將配網設備運行參數、設備連接關系及氣象條件等多種因素融入算法的特征向量中,通過引入動態(tài)博弈和高效數據補充技術,自動補齊10千伏配網線路關鍵設備的三相電流、電壓、功率數據,有效解決了量測數據缺失率高的問題。同時,模型可基于業(yè)務規(guī)則從疑似異常數據中分辨出停電、檢修等情況下的正常零值和恒定值,從而精準定位補全范圍,這樣不僅提升了數據的真實性和可靠性,更有效避免了數據單一性問題。
在實際應用過程中,智能配網中心通過“人工智能+量測數據補全”創(chuàng)新技術成果,支撐冀北公司在線路量測終端覆蓋率不足50%的情況下,自動生成95%的關鍵設備量測數據,有效解決了配網監(jiān)測過程中數據缺失和終端覆蓋不足等問題。
光伏出力預測,提升配網調控水平
冀北地區(qū)擁有豐富的風能和太陽能資源。隨著分布式電源廣泛并入電網,配網調節(jié)運行面臨挑戰(zhàn),提升其智能化水平是應對挑戰(zhàn)的重要舉措。
智能配網中心利用人工智能技術,深入分析影響分布式光伏出力的影響因素,針對晴天、雨天、雪天、霧天四種氣象類型建立分布式光伏出力預測模型,針對臺區(qū)、饋線、區(qū)域進行預測,形成不同維度的預測結果。
“我們根據唐山地區(qū)的季節(jié)、天氣、地理特征和歷史發(fā)電記錄,特別優(yōu)化了模型算法,確保預測結果能夠更貼近實際情況?!睋悄芘渚W中心該項目負責人王之昕介紹,該應用通過深度分析當地氣象與分布式光伏出力之間的關系,能夠對分布式光伏臺區(qū)未來1至3天的15分鐘出力進行精準預測,預測精度不低于90%。
為進一步提升分布式光伏出力預測場景的應用成效,智能配網中心聯(lián)動國網唐山供電公司,對分布式光伏出力預測模型進行定制化改造,并在唐山市玉田縣進行試點驗證。試點期間,智能配網中心對玉田縣2500多個分布式光伏臺區(qū)進行未來1至3天的出力情況預測,助力玉田縣公司規(guī)劃電力調度,提高能源利用效率。
停電原因溯源,提升配網檢修質效
1月7日,國網秦皇島供電公司配網運行人員趙浩舟應用停電溯因模型對停電原因進行分析,結果顯示,10千伏西高線林西511西黃莊1號配變由于過載發(fā)生了故障,精準定位為基層搶修提供了基礎。
“以往發(fā)生停電故障,運維人員需要靠人工巡檢等手段查找故障點,該項新技術可以對停電原因進行溯源,有效提升我們的工作質效!”趙浩舟介紹道。
保障電力可靠供應是電網人的首要職責。智能配網中心系統(tǒng)梳理冀北地區(qū)近兩年累計的656萬條停電記錄,整合了包含停電時長、用戶數量、臺區(qū)容量、變壓器運行年限、停電當天天氣情況、是否接入光伏用戶等多項數據,基于關聯(lián)算法構建包含天氣、設備運行特征、設備屬性等67項關鍵特征的特征庫,并采用多感知機神經網絡模型搭建了停電溯因模型,實現(xiàn)對各臺區(qū)停電原因的深度解析。
該模型具備停電趨勢分析、單次停電時長分析、停電計劃監(jiān)測、停電預警等功能,有效輔助運檢部門優(yōu)化停電治理策略,科學制定停電計劃,并為基層運維檢修部門提供輔助支撐,實現(xiàn)了停電管理的精細化和智能化,有效保障了居民和企業(yè)的用電需求。
2024年,智能配網中心依托該模型實現(xiàn)了試點地區(qū)停電原因智能化分析,“一臺一因”輸出臺區(qū)停電主要原因,助力平均停電時長降低5%以上,有效提升了停電治理工作質效。
接下來,智能配網中心將繼續(xù)探索人工智能技術在配網領域的深化應用,不斷提升配網安全、經濟運行水平,以數字技術為新型電力系統(tǒng)建設蓄勢賦能。