國網(wǎng)江蘇電科院自主研發(fā)的配網(wǎng)計(jì)算推演平臺(tái)在江蘇電網(wǎng)應(yīng)用

發(fā)布日期：2023-06-20 瀏覽次數(shù)：3223

6月19日，江蘇連云港供電公司員工趙厚凱登錄配網(wǎng)計(jì)算推演平臺(tái)，結(jié)合配網(wǎng)負(fù)荷及光伏發(fā)電出力預(yù)測(cè)，對(duì)即將到來的端午節(jié)假期配網(wǎng)運(yùn)行情況開展分析。平臺(tái)計(jì)算推演發(fā)現(xiàn)5條配電線路可能出現(xiàn)光伏發(fā)電大量倒送導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行越限等風(fēng)險(xiǎn)。他及時(shí)將分析情況告知該公司供電服務(wù)指揮中心，便于配網(wǎng)調(diào)度員更好地調(diào)整配網(wǎng)運(yùn)行方案，確保新能源發(fā)電安全消納及居民可靠用電。

這是國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院自主研發(fā)的配網(wǎng)計(jì)算推演平臺(tái)在助力新能源發(fā)電消納方面的應(yīng)用。該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了千萬級(jí)節(jié)點(diǎn)的大規(guī)模實(shí)時(shí)在線計(jì)算及仿真推演，以“數(shù)據(jù)+計(jì)算”模式，支撐了配網(wǎng)規(guī)劃校核、分布式光伏承載力評(píng)估、線損計(jì)算與降損決策分析等業(yè)務(wù)應(yīng)用，推動(dòng)配網(wǎng)運(yùn)行管理透明化水平提升。

大規(guī)模自動(dòng)在線計(jì)算

精準(zhǔn)呈現(xiàn)全省配網(wǎng)狀態(tài)

在配網(wǎng)精益化管理的要求下，供電企業(yè)需要實(shí)時(shí)感知配網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，有針對(duì)性地提升供電可靠性和供電服務(wù)水平。

“把配網(wǎng)類比成道路網(wǎng)，配網(wǎng)承載的電流、功率可以看作道路上的車流。正如交通部門需要及時(shí)監(jiān)測(cè)路況一樣，我們需要及時(shí)監(jiān)測(cè)配網(wǎng)各個(gè)分支承載的電流、功率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行異常并采取相應(yīng)措施。”國網(wǎng)江蘇省電力有限公司數(shù)字化部數(shù)據(jù)處處長韋磊介紹，“但我們一直缺乏有效‘透視’電網(wǎng)的手段。還是以交通做類比，如果要對(duì)車流進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)，按照傳統(tǒng)方法，要在每一段道路上都裝上攝像頭，投資成本和運(yùn)維成本較高。”

能不能通過數(shù)字計(jì)算推演的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)全貌的透明化感知呢？在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式下，僅需采集配網(wǎng)首端及末端的電表數(shù)據(jù)，即可計(jì)算出配網(wǎng)全量節(jié)點(diǎn)的電流、功率情況。這好比僅利用車輛匯入口的部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有路段上車流的計(jì)算推演。

在國網(wǎng)江蘇電力數(shù)字化部指導(dǎo)下，江蘇電科院用一年時(shí)間開展研究和試點(diǎn)，解決了拓?fù)湫：恕?shù)辨識(shí)、少量測(cè)計(jì)算等關(guān)鍵難題，自主研發(fā)了配網(wǎng)計(jì)算推演平臺(tái)。該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了以15分鐘為一周期、全省4萬余條配電線路數(shù)據(jù)的大規(guī)模自動(dòng)在線計(jì)算。4月27日，該平臺(tái)正式在省公司上線，所有市縣供電公司均可訪問并使用該平臺(tái)。

“準(zhǔn)確完整的拓?fù)?、參?shù)以及量測(cè)數(shù)據(jù)是配網(wǎng)計(jì)算的基礎(chǔ)。然而配網(wǎng)點(diǎn)多面廣，容易出現(xiàn)拓?fù)?、參?shù)維護(hù)錯(cuò)誤，量測(cè)數(shù)據(jù)沒有及時(shí)傳送等問題。”江蘇電科院數(shù)字化中心主任趙新冬介紹，“為了夯實(shí)平臺(tái)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，我們利用大數(shù)據(jù)分析與人工智能等方法校核配網(wǎng)拓?fù)?、設(shè)備參數(shù)偏差，補(bǔ)足量測(cè)數(shù)據(jù)缺失的短板。”

目前，平臺(tái)通過自動(dòng)化數(shù)據(jù)校核累計(jì)診斷并輔助整改約7500臺(tái)配電變壓器的線變關(guān)系異常問題、936條線路的參數(shù)異常問題，通過量測(cè)補(bǔ)足將江蘇電網(wǎng)98%以上的配網(wǎng)線路納入平臺(tái)計(jì)算范圍，計(jì)算整體合格率達(dá)99%。

分時(shí)分段計(jì)算

快速找到線損成因

基于配網(wǎng)計(jì)算推演平臺(tái)，國網(wǎng)江蘇電力在不額外加裝采集設(shè)備的情況下，實(shí)現(xiàn)了配網(wǎng)實(shí)時(shí)狀態(tài)透明感知，進(jìn)而可以更加精益地分析線損等問題成因。

以配網(wǎng)運(yùn)行管理中線損異常治理這一難題為例，設(shè)備重載、用戶竊電、表計(jì)異常等因素都會(huì)導(dǎo)致配網(wǎng)線損率異常，線損成因排查費(fèi)時(shí)費(fèi)力。不同于傳統(tǒng)的以整條中壓線路為統(tǒng)計(jì)對(duì)象、以天為統(tǒng)計(jì)單位的線損計(jì)算方式，配網(wǎng)計(jì)算推演平臺(tái)可分時(shí)分段計(jì)算線損，實(shí)現(xiàn)高線損問題成因的精準(zhǔn)判別。

“我們利用分段開關(guān)的遙測(cè)電流數(shù)據(jù)計(jì)算開關(guān)電量，同時(shí)對(duì)配網(wǎng)拓?fù)渚珳?zhǔn)建模，依托營配調(diào)數(shù)據(jù)融合，計(jì)算線路分時(shí)分段的售電量，從而將線損計(jì)算精度細(xì)化至以分段開關(guān)為界的多個(gè)區(qū)段。”江蘇電科院數(shù)字智能室負(fù)責(zé)人陳錦銘介紹，運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)某條線路存在高線損問題后，可使用配網(wǎng)分時(shí)分段線損精益診斷功能模塊計(jì)算出高損線路的分時(shí)、分段線損率，從而鎖定異常區(qū)段。供電員工還可以利用便攜式線損量測(cè)終端補(bǔ)充采集遙測(cè)未覆蓋區(qū)域的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步縮小排查范圍。

利用平臺(tái)的仿真推演功能，供電企業(yè)針對(duì)其診斷出的線損問題開展設(shè)備更換、運(yùn)行方式調(diào)整、無功補(bǔ)償?shù)冉祿p措施模擬，量化評(píng)價(jià)降損成效，為技改儲(chǔ)備、經(jīng)濟(jì)調(diào)度等方面的降損決策提供依據(jù)。平臺(tái)自2022年4月試運(yùn)行以來，累計(jì)診斷線損異常線路7000余條次，提出針對(duì)性降損措施212項(xiàng)，挽回經(jīng)濟(jì)損失超千萬元。

源荷接入推演

助力新能源電量消納

江蘇省分布式屋頂光伏建設(shè)涉及59個(gè)縣區(qū)，總?cè)萘砍?314萬千瓦。分布式光伏大規(guī)模接入配網(wǎng)后，出力間歇性及不確定性增強(qiáng)，使得配網(wǎng)潮流走向變化大，因而局部配網(wǎng)可能存在光伏發(fā)電倒送、電壓越限等承載力不足的問題。

針對(duì)這些問題，平臺(tái)可量化分析光伏發(fā)電大規(guī)模接入對(duì)電網(wǎng)的影響，計(jì)算電壓偏差、電流越限、線路損耗、配電變壓器超容量、短路電流越限、反向負(fù)載率等6類承載力指標(biāo)數(shù)據(jù)，分析光伏發(fā)電消納短板，評(píng)估配網(wǎng)的光伏最大承載力，評(píng)估改造方案成效。

以揚(yáng)中市10千伏聯(lián)南線為例，該線路目前已接入分布式光伏發(fā)電容量591.81千瓦，計(jì)劃新增4245千瓦。運(yùn)行人員利用平臺(tái)光伏承載力計(jì)算推演模塊，一鍵導(dǎo)入光伏新增方案并進(jìn)行仿真。仿真計(jì)算結(jié)果顯示新增光伏發(fā)電容量接入后，線路末端將出現(xiàn)電壓越上限情況，同時(shí)線路損耗將增加12%。設(shè)計(jì)人員應(yīng)用平臺(tái)的柔性互聯(lián)方案模擬功能，發(fā)現(xiàn)通過設(shè)置3處互聯(lián)點(diǎn)，將部分出力互濟(jì)至附近線路，可使該線路光伏發(fā)電消納能力提升30%以上。

平臺(tái)應(yīng)用以來共完成了6個(gè)試點(diǎn)縣區(qū)的光伏接入仿真，識(shí)別電壓越限風(fēng)險(xiǎn)62處、電流越限風(fēng)險(xiǎn)27處、配電變壓器超容量風(fēng)險(xiǎn)56處，提升了新能源發(fā)電安全消納水平。

“我們將持續(xù)優(yōu)化升級(jí)平臺(tái)，將計(jì)算范圍拓展到包含主網(wǎng)在內(nèi)的主配網(wǎng)協(xié)同計(jì)算，并結(jié)合氣象要素、政策市場要素推演，為配網(wǎng)規(guī)劃一張圖、供電服務(wù)指揮、資產(chǎn)精益管理等提供統(tǒng)一計(jì)算推演服務(wù)。”趙新冬介紹。（焦昊郭寧田菁）

特別提示：本信息由相關(guān)企業(yè)自行提供，真實(shí)性未證實(shí)，僅供參考。請(qǐng)謹(jǐn)慎采用，風(fēng)險(xiǎn)自負(fù)。

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