国家电网：2024年AI计算推演赋能配电网透明化与智能化报告

问题背景：配电网规模大、变动频繁，检修或故障易导致线路停电范围变更、安全检修隐患、停电信息发布错误、线损管理失真等问题。海量新能源分布式接入引发电压越限、光伏倒送主网等现象，影响电网安全稳定运行。新能源出力、电动汽车等新型负荷的时空不确定性，需要预测和仿真支撑配电网运行与规划。
解决方案：采用A/计算推演技术结合现有量测体系，实现中压配网透明化，无需大规模增加量测设备。
技术路线：以变电站10/20kV母线和出线开关、配电线路开关站、环网柜、柱上开关、配电变压器等电气节点为对象，利用调度自动化系统、配电直动化和用电信息采集系统量测数据，结合电网计算理论与人工智能技术，实现配网拓扑在线分析、电网潮流实时可见、多时间尺度发展态势可预测。

可观测：通过业务流程驱动的生产、营销统一建模形成静态拓扑，叠加配电自动化系统开关遥信分合状态形成动态拓扑。利用人工智能分析校核静态和动态拓扑，建设线变关系诊断工具，诊断成功率90%以上。
可计算：通过参数初辨识、参数异常定位、参数辨识校正，实现配电线路和潮流计算模型参数的辨识与修正。首次实现省级配电网实时计算，全省4万余条线路15分钟自动计算，可计算率提升57.5%，计算合格率达到99%。
可推演：利用脉冲神经网络（SNN）和高斯混合模型（GMM）对负荷节点注入功率量测值进行建模，提高伪量测建模精度。国网首次实现配网级精细化源荷预测，全省100万台配变、4万余条配电线路的超短期4小时、短期（48小时）多时间尺度负荷、分布式光伏预测精度达95%、85%以上。
可决策：以中台服务为目标建设统一平台，形成省市县、网格、母线、馈线、台区、可调负荷用户等不同范围，超短期（未来4小时）、短期（1-3天）、中期（1个月-1年）和长期（1-3年）等不同尺度的源荷预测服务。利用深度强化学习算法设计决策智能体，实现智能决策。

全景扫描：基于全网贯通拓扑、营配数据打通、主配协同计算，从全省-地市-区县-网格各层级，全量统计计算分布式光伏装机户数、装机容量、渗透率等实际装机，结合电网网架与实际负荷，还原各层级分布式光伏出力、下网负荷及实际用电负荷功率与电量等运行数据，扫描因光伏倒送导致的电网薄弱环节。
接入引导：依托主配协同计算仿真，结合相关标准规定实现台区、馈线、主变、区域多级光伏承载力评估，按月向政府相关部门报送承载力评估结果，引导光伏开发商有序发展。
运行优化：在源荷预测叠加计算推演和A/智能体能力，实现配网未来运行预警和运方预案提前制定。已在江苏全省全量100余万台公专变、4万多条馈线上应用，在试点区域辅助开展运方调整32次，有力缓解光伏消纳运行压力。
规划决策：结合电网未来发展态势，对系统薄弱环节进行计算扫描，结合电网一张图及计算推演，智能编制线路切改、储能配置等规划方案并校核方案可行性与经济性。研发实用化规划计算推演辅助工具并融入业务流程，精准识别规划需求，累计校核并生成规划方案132项，显著提升规划成效。

联合计算推演平台：打破数据边界、功能边界、业务边界，构建规建运联合计算推演、主配微联合计算推演、市场气象等多要素联合计算推演的企业级联合计算推演平台。
分析决策人工智能应用体系：以联合计算推演平台为基础，通过“数据-机理”联合驱动方式，打造适用于电网计算分析决策领域的人工智能应用体系，学习认知电网运行规律与发展态势，辅助科学高效决策。