2024年数据驱动电网精益运营的探索与实践报告

国网江苏电力韦磊 2024年8月 引言 背景介绍 目录 数据驱动电网运营探索实践 CONTENTS 下一步工作展望 背景介绍 第一部分 江苏电网数字化发展简介 背景介绍 第一部分 江苏电网数据管理及应用工作简介 数据管理基础不断夯实 03 01 02 04 建成数据共享管理机制 打造企业级 初步建立数据治理体系 打造数据 持续挖掘数据应用价值 服务运营生态 数据底座 构建数据资源目录覆盖241套核心系统纳管13.5万余张数据表，建立基于负面清单的数据共享流程促进数据“可查、可视、可用”。 支撑网上电网、同期线损、多维精益、物资供应链、数字化审计等应用建设，服务精益管理建立“数据+工具+能力”赋能模式，助力基层减负增效。 国网首创数据定源定责方法，发布企业技术标准，形成涵盖97类“源网荷储”设备的权威数据源，推动数据治理责任落实。 建成公司级数据中台接入1.5万余张数据资源表，存储约530TB数据，实现公司设备用户、项目等核心数据集中汇聚、共享应用。 建设能源大数据中心和碳排放监测分析服务平台，持续秀实对外数字化基础，服务政府治理能力提升。 背景介绍 第一部分 江苏数据资产价值提升框架 构建企业级数据共享模型，基于数据中台实现数据资产化管理，建立大数据辅助科学决策和企业治理机制，打造公司经营管理的“枢纽中心”和“指挥中心”赋能财务多维精益、现代智慧供应链数字化审计、智能客服等，用数据和智能技术驱动管理变革、智慧运营、业务通。 背景介绍 目录 数据驱动电网运营探索实践 CONTENTS 下一步工作展望 数据驱动电网运营探索实践 数据驱动电网运营探索实践 第二部分 数据要素驱动发展的挑战与需求 解决电网数据采集汇聚、数据校核治理、数据计算分析、数据应用决策难题 第二部分 数据采集感知体系建设 在电力物联领域牵头设计物联采集体系，发布8项国网核心技术标准，参与发布2项牵头立项3项ITU-T国际标准，建成国网规模最大、业务最全、实用化程度最高的企业级物联体系，实现输变配等各专业场景终端规模化接入及远程智能运维，累计接入智能边设备161万余台，端设备5472万，抄表数据采集成功率达99.95% 第二部分 电网统一模型汇聚 夯实常规网架，增补电网发、用两端模型，全面推进电厂、分布式光伏、专线在营销、设备、调度等各专业的贯通，构建发-输-变-配-用完整的电网统一模型 第二部分 量测数据汇聚 量测、图形、拓扑数据通过实时量测中心实现实时汇聚，覆盖电类、非电类以及碳类数据。通过汇聚数据实现贯通全网拓扑、沉淀共性服务，推进企业级共享共用。 第二部分 打造静态电网一张图 江苏公司围绕新型电力系统建设，构建“发-输-变-配-用”、“站-线-变-相-户”完整静态一张图。 第二部分 打造动态电网一张图 在源网荷储静态电网补全的基础上，通过实时量测中心汇聚动态运行数据，实时监测重过载线路，支撑电网动态分析及计算推演， 第二部分 打造多维多态一张图 融合气象、视频、交叉跨越等14类多元数据，以图层化方式在数字空间展现了多维电网。汇聚台风、强对流、雷电等16类气象数据，为设备运行影响分析提供支撑 第二部分 构建数据运营管理框架 基于数据中台、实时量测中心，围绕电网生产运行、企业经营管理决策两大领域沉淀一套面向跨专业大数据融合分析的企业级共性数据集，为上层应用提供标准、稳定可靠、准确的数据服务 第二部分 基于元数据的自动化管理升级 明确业务、技术、管理三类元数据，利用图建模技术构建元数据图谱网络。建成元数据管理平台，支撑数据服务透明化运营。采录营销、PMS、用采等核心系统及数据中台量测中心数据表，实现数据可观、可测、可预警，支撑数据服务实时动态感知、故障精准定位、问题快速处理 第二部分 数据链路实时监控 构建实时量测中心全链路运行监测体系，通过组件运行状态感知、敬据链路追踪公司产品和技术覆盖了智能座舱、智能驾驶和新能源三大领域，并构建了智能网联汽车测试服务体系程心跳监听等多种技术手段，实现由源端系统至量测中心、物理层至服务层的监控全面覆盖，保证资源组件健康运行，保障数据链路可靠稳定。 第二部分 数据驱动电网招拓扑校核 考虑线路电压变化与配变电压变化相似性特征，研判线变关系准确性，推荐正确挂接线路，解决线变关系维护错误难题 基本原理：基于挂接在同一馈线下的配变与出线端的电压变化具有相似性原理，通过皮尔逊相关系数计算判别为疑似线变关系错误并推荐正确挂接线路。 工程化问题：通过采样时钟修正、三相不平衡归算、虚拟代理三类方法，解决实际中配变与变电站母线时钟差异，配变三相不平衡问题、配变与母线侧电压关联度随电气距离增加而降低等导致的误判问题 第二部分 数据驱动电网参数辨识 基于设备台账参数库生成设备阻抗后，采用人工智能算法修正设备计算阻抗，通过辨识出的参数与原始值比对，校核设备原始台账异常，解决线变关系维护错误难题。 1参数生成：基于线路型号、线径、长度等台账信息，心配设备标准参库，生成设备阻抗2参数辨识：采用基于量测-阻抗模型的人工智能蒙特卡洛-马尔科夫链（MCMC）选代寻优算法，修正设备计算阻抗。3台账校核：通过辨识出的参数与原始值比对，校核设备原始台账异常。 第二部分 数据驱动电网量测补足 基于上下游开关实时量测及配变历史量测，构建脉冲神经网络，实时计算缺失的配变量测初始值通过状态估计校验后得到配电网状态计算值，解决采集错误，不足难题 第二部分 全域配网在线计算 利用人工智能与传统电网计算理论相结合的技术路线，首次实现全省4万余条配电线路15分钟周期大规模实时在线计算，计算合格率99.5%以上。 第二部分 全域电网主配协同计算 突破主配一体化协同计算关键技术，实现江苏全省电网分区主配网潮流15分钟周期协同计算，精准分析光伏潮流倒送、线路重过载等问题，定位电网薄弱环节， 第二部分 源荷多尺度推演 开展源荷预测基础数据模型设计，打通气象平台、实时量测中心及电网一张图，完成多层级分布式光伏、负荷预测能力构建，时间尺度跨越超短期（15分钟））短期（48小时）、中期（10天）、远景（1-2年）。 光伏预测 负荷预测 以网格预测模型为单元，完成全省台区分布式光伏出力超短期、短期预测，预测准确率达95%以上。 分类构建台区短期预测模型，分别对全省所有台区进行单体预测，对不同日期类型预测结果进行评估分析，精度达91%以上。2024年电力信息通信 第二部分 电网全要素仿真推演 构建光伏、电动汽车、储能等各类源荷充放电模型，通过交互拖拽方式实现源荷接入，设备改造负荷转供等多场景仿真推演，基于潮流计算量化接入前后电压、电流、短路电流、线损等各类指标。 第二部分 数据计算分析应用框架 以业务需求为驱动，统筹四类技术服务模式（数据查询、首工嘉服务调用页面组件集成）按照“数据->工具->服务->平台”的的架构路线，形成数据驱动电网计算推演的四个层次。 第二部分 构建四种差异化应用新模式 数据查询 实现能力中台化，通过服务调用方式支撑网上国网、PMS3.0等各专业业务系统功能开发建设。 提供电网基本数据查询接口，便捷查询和展示。 提供模块独立、功能通用的数据应用工具，可嵌套至各系统页面。 通过整体交付方式，整合多种数据服务，汇聚各层级数据，提供整体服务方案。2024年电力信息通信新技术大会 第二部分 最小化采集配置工具 江苏公司自主研发配电自动化终端优化配置辅助决策工具，采用“最小化采集+计算推演”方式以供电可靠性（故障次数、故障处置时间）和经济性（配电自动化投资成本）综合最优为自标，基于实时量测中心和计算推演平台，计算推荐配电自动化开关配置顺序，并评估加装后可靠性提升效果。 对于新建线路，计算评估终端配置后可靠性提升曲线，为配电自动化终端建设提供参考。 对于存量线路，计算推荐存量非自动化开关的改造顺序，并评估改造后可靠性提升效果。 第二部分 电网运行线损计算分析服务 实现分时分段线损计算、线损成因智能诊断、降损模拟与智能决策，核查1条线路平均时间由15人日缩减至2人日，预计年度可减少经济损失1300万元。 第二部分 供电服务研判服务 优化提升停电分析服务，唤醒“集中器-采集器-电表”沉睡资源，开展停电信息逐级汇聚，线路分段、单配变停电研判耗时提升至50秒以内，整体准确率95%以上。 第二部分 输电线路AI隐患识别工具 AI识别10种类型隐患设施（建筑物、施工作业区、树木竹林、池塘等）及隐患点与线路的距离基于电网一张图实现可视化发布 第二部分 分布式光伏接入，运行、规划全环节消纳应用 背景介绍 目录 数据驱动电网运营探索实践 CONTENTS 下一步工作展望 下一步工作展望 计划从六个方面全面开展人工智能应用深化，构建公司完整的智能化服务能力 下一步工作展望 第三部分 电网分析决策智能化（AI4S） 构建分析决策人工智能应用体系 构建新型电力系统联合计算推演平台 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 打破数据边界、功能边界、业务边界，构建规运控联合计算推薄、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。 下一步工作展望 第三部分 基于多模态的设备运维智能升级 采集设备全过程数据，仓包括图像、视频、声纹、环境量、设备台账参数、设备量测，基于大模型多模态能力构建设备智能运检能力 下一步工作展望 第三部分 客户服务智能化+企业管理智能化 客户服务方面，以客户为中心构建客户全面画像体系，促进营销服务质效提升。企业管理方面，可以支撑指标分析、价值管理、风险管理、战略管理等企业管理能力提升 下一步工作展望 第三部分 基层作业智能化 深化智能问数场景持续降低作业人员获取数据的门槛；推进无人机和机器人的智能巡检，提升巡检作业的自主性与安全性。 我们将持基础数据的加工和组织是支撑电网智能化发展的基础。续强化数据要素组织，为推动电网数字化转型由数据分析向智能发展贡献江苏智慧。 谢谢！