近日,由中国电力科学研究院牵头申报的“人工智能驱动的新型配电系统态势感知与智能决策系统”(以下简称“项目”) 入选2025年中国科协企业科技工作者评价案例库,并从全国1000余项申报成果中脱颖而出,成功入选“攻坚克难优秀案例”百强榜单。这一殊荣体现了项目团队在电力领域人工智能技术创新方面的突出表现,同时也为智慧配电网的数字化转型提供了典型示范。
推动配网数字化转型,破解行业发展难题
配电网作为电力系统连接用户的“最后一公里”,其运行的安全性、可靠性直接关系到电力供应的质量。在“双碳”目标持续推进的背景下,以分布式新能源发电和电动汽车为代表的新型灵活资源大规模接入配电网,使得配网运行呈现出更加复杂的特性。配网运行环境越来越呈现时空的开放性、随机性、互动性等特点,调控运行所面临的挑战也日益增多,主要表现为运行方式的海量化、计算分析的高维化以及风险分析的复杂化态势。
传统配网由于点多面广,部分地区量测设备覆盖不全,导致电网末端感知能力较差,异常状态难以及时监测。此外,由于配网运行状态受到分布式源荷随机性强、变化速度快的影响,极易发生随机性故障,传统依靠人工的调控模式在响应速度和效率上较难跟进,亟待实现数字化、智能化的全面转型。
面对上述挑战,在国家电网公司设备部、数字化部指导下,中国电力科学研究院联合多家高校,基于光明电力大模型,组建了跨专业领域的攻关团队。项目团队聚焦人工智能技术在配电网深度应用,突破了配网态势感知、智能推理、决策优化等多环节关键技术,研发了“大小模型协同”的新型配电系统态势感知与智能决策系统,有效提升了配网系统的数字化智能化水平。
科技创新成果频出,实现核心技术突破
该项目在技术攻坚过程中,实现了多个领域的创新性突破,为新型配电系统提供了从感知到决策的全方位智能化解决方案。
首先,在配网态势智能感知方面,项目团队解决了因量测数据不完整、拓扑信息不准确造成的配网实时态势难以精准计算的问题。团队创新性地引入了图计算与图深度学习技术,建立了融合电气连接信息与多时间尺度量测数据的配网图模型,通过多任务联合的图深度学习模型,成功实现量测信息补全、线路参数校核误差控制在10%以内、动态拓扑追踪精度达到98%以上、分布式源荷预测精度超过88%、电压估计误差低于0.01 p.u.,大幅提升了配网态势的智能感知水平。
其次,在配网知识计算与智能推理方面,团队针对配电网数据资源转换困难的问题,提出了一种基于算子引擎的配网多模态知识计算推理中枢平台。通过电力机理数据的精准引导,构建了支撑城市配网智能调度决策的核心知识库,实现了超过15000个知识计算节点的有效管理与推理。
再次,在配网调度决策大模型智能体建设方面,针对配网运行调度中面临的数据海量异构、风险溯源及优化决策推理难题,项目团队研发了一体化配网调度决策大模型智能体,首次实现了调度大模型思维链与大小模型的有效协同,将态势感知、风险认知和人机协同决策进行了深度融合,使得智能化调度决策成为现实。
此外,在分布式资源协同优化调度与故障处置智能决策领域,团队基于多智能体深度强化学习构建了一套源网荷储自主智能调控系统。通过群体智能技术,大幅缩短了非线性非凸模型优化决策计算的时间,在千节点规模的配网调度中,实现了优化策略计算时间小于5秒。同时,团队研发的配电网故障处置智能决策系统,也将随机故障辅助决策的在线生成时间压缩到了1分钟内,有效提升了配电网新能源消纳能力及整体运行可靠性。
汇聚复合型人才团队,打造行业领先的科研力量
中国电力科学研究院作为我国电力行业综合性的科研机构,长期致力于电网领域的科技研发和技术创新。该院人工智能研究所作为国家电网公司人工智能分析及应用研究中心,其数据智能技术研究室(简称“数据室”),依托国家电网有限公司电力系统人工智能技术及应用实验室、中国电力科学研究院全模态能源互联网仿真中心等科研平台,在电力时序预测、电网调度智能决策等方面开展前沿研究,取得了一批具有自主知识产权的原创性成果。
数据室团队汇聚了电网调度与人工智能专业的复合型人才,以人工智能技术赋能配网转型升级为核心目标,承担了国家级和公司级多个重要科研项目,持续推进科技攻关、标准制定以及技术的示范应用。研究成果广泛服务于发展规划、设备管理、营销调度等业务方向,旨在提供专业的数据分析与预测人工智能共性技术支撑平台。
此次项目成功入选中国科协“攻坚克难优秀案例”百强榜单,是数据室团队综合科研实力的充分体现,也是对该团队在电力人工智能领域持续深耕的高度认可。展望未来,中国电力科学研究院及其数据智能技术研究室将持续推进人工智能技术的创新研究与落地应用,进一步加快配电网数字化转型进程,为实现“双碳”目标和建设新型能源体系提供坚实支撑。(来源:中国企业报 作者:乔骥 李家腾 李烨)
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