創新智能仿真決策系統支撐好新型配電網建設

何志媛 武文鵬

至4月7日，配網計算推演應用場景在秦皇島試運行近5個月以來，將配網數據可計算率提至95%以上，臺區同期線損率降低至3.77%，客戶服務滿意率提升至98.71%，為配網數智化轉型升級注入了創新動能。

配網是培育新質生產力的沃土。國網冀北智能配網中心始終深耕配網領域，以創新實踐有力服務新型配電網建設，為國網冀北電力有限公司推動能源高質量發展持續探索創新發展之路。

“人工智能+”

創新配網管理模式

2023年，冀北公司結合十大工程和數字化轉型三年登高行動，發布了“配網計算推演應用研究”等18項數字化“揭榜掛帥”重點任務。

智能配網中心基于前期“人工智能+營配數據治理”等創新應用成果，牽頭開展“人工智能規模化應用配電網計算推演專項攻堅任務”，并協同中國電科院、國網秦皇島供電公司等組建跨單位柔性團隊，開啟了人工智能與配網領域的一段深度“邂逅”。

面對人工智能技術應用快速迭代更新的實際，以及新能源大規模并網后配網基礎數據質量和自動化水平不高等問題凸顯對配網運行管控帶來的制約，智能配網中心找準“數據、技術、場景”三維協同發力的建設思路，深入挖掘人工智能賦能業務應用的著力點。

在不斷的探索中，智能配網中心創新融入“機理+數理智能體尋優算法”等人工智能技術，打造了“量測數據補全”“分布式光伏出力預測”等6個典型智慧配電網場景模塊，構建“源網荷儲一體化、單元自主協同”的多目標多層級優化的智能仿真決策系統，實現從臺區局部到變電站整體的多層級電網資源優化配置策略智能生成，為配網調度控制、精益運維和精準規劃提供有力支撐。

精準治“數”

夯實配網發展基礎

數據質量是配網建設發展的基礎。智能配網中心在系統建設期間，以夯實數據底座為出發點，針對冀北公司管理和基層應用反饋的配網終端覆蓋不全、量測數據質量不高等難點痛點，采用異常數據監測及缺失數據分層補全模型開展數據治理。

2023年底至今，智能配網中心面對高缺失數據補全精度差這一頑固難題，在優化升級人工智能算法模型的基礎上，創新提出了基于條件生成對抗網絡的量測數據生成技術，利用動態博弈和高效數據補充技術得到最優量測數據生成模型，著力提升量測數據運行效率和準確度。

“我們依托該系統開展量測數據治理，可以實時開展配網運行狀態監測分析，實現源網荷儲多層級配網的透明化、智能化運行。”智能配網中心該項目牽頭人武文鵬介紹。

目前，智能配網中心已通過選取北戴河三條10千伏線路開展試點應用，實現在線路量測終端覆蓋率不足30%時，自動生成95%關鍵設備量測數據，支撐量測斷面100%可計算，為后續冀北電網資源業務中臺量測數據質量提升提供技術支撐

追“光”而行

提升配網運行能力

近年來，隨著分布式光伏等新能源的廣泛接入，對配網韌性帶來了嚴峻的挑戰，尤其在新能源發電占比量巨大的冀北區域，提高配網承載運行力是亟需突破的關鍵問題之一。

據介紹，光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術，其發電出力可受到氣象、地理等外在因素以及電站設計等內部諸多因素的影響。

智能配網中心通過長短期記憶神經網絡等人工智能算法在智能仿真決策系統部署分布式光伏出力預測模塊，實現分布式光伏出力精準預測，并開展綜合評估分布式光伏臺區承載能力分析，以“一臺一策”為載體量身制定分布式光伏接入、轉供方案，精準聚焦臺區個體的光伏接入能力。

目前，智能配網中心已基于該系統實現冀北五地市43個區縣，共計5.4萬個光伏臺區、17萬個光伏電站的分布式光伏接入，常態化預測未來2小時及未來7天的分布式光伏出力功率，并實現對冀北范圍5.4萬個分布式光伏臺區反向負載率、三相不平衡、低電壓、過電壓、重過載等共計36.9萬條指標數據的監測分析，有效支撐了配網運行質效的持續提升。