江蘇電力人工智能+大數(shù)據給力負損治理 助力提升配電網精益管理水平

　　“10千伏金通、志進、海光等6條線路負損原因已全部查實，負損系統(tǒng)的診斷結果正確無誤，市區(qū)的負損線路已全部完成治理。”6月12日上午，江蘇南通供電公司配電工區(qū)班長劉王春與運檢部副主任胡新雨遠程連線，通報了現(xiàn)場核查結果。依靠配網負損治理系統(tǒng)的精準研判，南通供電公司開展負損線路專項整治行動，取得顯著成效。當日，國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院后臺監(jiān)控數(shù)據顯示，中壓配網負損治理系統(tǒng)累計訪問次數(shù)超過8000人次，日訪問數(shù)量接近200人次，人均活躍時長超過半小時。

　　近年來，國網江蘇電力把握能源革命和數(shù)字革命融合趨勢，借助人工智能技術深入挖掘數(shù)據應用價值，推動業(yè)務數(shù)據化向數(shù)據業(yè)務化轉變。配電網是保障和改善民生的重要基礎設施，做好配網線損管理是電網企業(yè)經營管理提質增效的內在需求。國網江蘇電力自2019年起，基于人工智能和大數(shù)據技術創(chuàng)新思路，深入攻關，推動數(shù)據應用落地實踐，自主研發(fā)了全國首套中壓配網負損治理系統(tǒng)，并于今年1月起向全省推廣，有效提升了江蘇配電網精益管理水平。

　　負損成因復雜處置效率低　治理亟需新方法

　　什么是負損?負損是線損中較為特殊的一種表現(xiàn)形態(tài)，指的是由于線變關系異動、量測誤差等原因導致線路下掛的臺區(qū)負荷累加超過了線路總負荷的一種現(xiàn)象。負損治理是線損精益化管理的先決條件。

　　負損成因極為復雜，涉及業(yè)務面廣，對于負損線路的分析和治理并非易事。傳統(tǒng)治理方法一般包含PMS/營銷/同期線損系統(tǒng)數(shù)據核對、現(xiàn)場勘察、帶電檢驗等步驟。這種方式不僅工作時間長、效率低，而且還遺留了一些歷史問題。

　　2019年6月，江蘇電科院人工智能技術團隊在與揚州供電服務中心的交流過程中了解到這一痛點問題。團隊前期已在人工智能技術領域展開了深入研究。經過多次基層調研，他們認為人工智能技術將是解決負損問題的關鍵所在，因此下決心用這項技術來嘗試解決負損治理難題。

　　人工智能+大數(shù)據　破譯負損“特征密碼”

　　傳統(tǒng)統(tǒng)計同期線損是基于配網靜態(tài)拓撲，通過饋線與下轄臺區(qū)日電量差值得出日線損值。這種以天為單位的統(tǒng)計方式粒度粗，難以定位引起線損異常的真實原因。江蘇電科院技術團隊利用海量運行數(shù)據高清晰度反演配網實際運行情況——通過將能量管理系統(tǒng)中的饋線功率與用電信息采集系統(tǒng)中的配變功率在一個二維空間中進行矩陣運算，線損率就從一個固定值變成了動態(tài)波動的曲線。對于這個曲線特征的分析就成為破解負損謎題的核心。

　　通過基層走訪及歷史數(shù)據比對分析，技術團隊梳理出了導致負損的幾大因素，包括轉供操作、量測誤差、表底缺失和線變關系異常等。以上任何一種因素都能引起線損率曲線的異常波動，然而，負損往往是多種因素綜合導致的，只有抽絲剝繭一項項逐步排除和驗證，才能最終找出負損真實原因及相應治理方法。

　　所幸，這些因素都在電壓、功率等運行數(shù)據中留下了蛛絲馬跡。江蘇電科院技術團隊通過營、配、調海量數(shù)據的融合貫通，運用人工智能技術陸續(xù)實現(xiàn)了轉供操作智能識別、量測誤差及表底缺失智能研判等關鍵技術，最終攻克了線變關系診斷這一負損問題中的癥結。在此過程中，大數(shù)據技術也得到了淋漓盡致的運用——依靠分布式數(shù)據庫、圖計算、內存計算和容器技術，對江蘇全省3.8萬條饋線與近百萬臺公專變每日數(shù)億條量測數(shù)據分析處理僅需2個小時。

　　通過在揚州、徐州等地市長達3個多月的現(xiàn)場驗證，江蘇電科院團隊不斷升級完善算法，成功克服了數(shù)據缺失、時鐘偏移、三相不平衡等干擾因素，讓負損診斷成功率從最初的50%逐步提升到85%以上，系統(tǒng)達到工程化應用水準。

　　“數(shù)字化是配電網轉型升級的核心動力。該系統(tǒng)利用數(shù)據驅動改變了傳統(tǒng)線損管理模式，是數(shù)字化配網的一個典型示范應用。”國網江蘇電力設備部配電處副處長朱衛(wèi)平說。今年1月3日，國網江蘇電力正式全面推廣使用中壓配網負損治理系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)功能獲得驗證　遠程自動診斷負損成因

　　中壓配網負損治理系統(tǒng)上線伊始，不少現(xiàn)場人員對于系統(tǒng)診斷結果仍然將信將疑，而系統(tǒng)的準確性和先進性卻通過一次次實戰(zhàn)成果得以驗證。

　　今年春節(jié)前的一個下午，江蘇電科院能源互聯(lián)網中心員工陳燁突然接到蘇州供電公司配電檢修班專責的電話。電話中，專責表示根據系統(tǒng)自動診斷結果提示：A線和B線下各有一臺配變互相掛接錯誤，從而導致了A線的負損和B線的高損。由于這兩條線路均為電纜，難以通過肉眼辨識，需要跨部門協(xié)調停電校驗事宜。停電計劃已經申請下來，然而班組里的老師傅們卻不愿意執(zhí)行，堅持認為線變關系是正確的。配電檢修班希望電科院專家能拍板證實，從而推動現(xiàn)場停電校核。

　　陳燁當即打開系統(tǒng)進行分析，從數(shù)據上看診斷結論是準確無誤的。拍板雖有風險，但他對系統(tǒng)的算法有十足把握。得到肯定答復后，配電檢修班隨即安排了停電校核。十分鐘后，檢修班打來電話：“系統(tǒng)診斷的結論完全正確!班里兄弟們現(xiàn)在對負損系統(tǒng)是服得不得了。系統(tǒng)不在現(xiàn)場，卻能知曉現(xiàn)場的真實情況，真是神了!”

　　中壓配網負損治理系統(tǒng)在江蘇省13個地市供電公司已開通訪問賬戶214個，因診斷結果準確高效而獲得基層班組人員肯定。

　　解決大量疑難問題　為配網運營一線減負增效

　　一個系統(tǒng)要真正實用化，就一定要滿足基層需求。中壓配網負損治理系統(tǒng)上線后，除了組織集中培訓外，江蘇電科院研發(fā)團隊還深入徐州、常州、淮安等多個地市一線班組進行推廣應用，同時根據反饋建議不斷打磨系統(tǒng)功能，陸續(xù)開發(fā)了一鍵式診斷報告、線變關系修正決策、表底缺失智能預警等實用化功能，提升了系統(tǒng)診斷的實時性。

　　江蘇電科院能源互聯(lián)網中心主任劉偉介紹，隨著系統(tǒng)訪問量攀升，江蘇省的負損線路逐步減少，部分縣區(qū)率先實現(xiàn)了負損線路清零。

　　系統(tǒng)在負損治理、減負增效等方面優(yōu)勢明顯。地市供電公司依靠該系統(tǒng)解決了大量歷史遺留的疑難線路問題。在這些解決了遺留疑難問題的線路中，近30%為負損持續(xù)3個月以上且現(xiàn)場難以核查的線路。

　　傳統(tǒng)核查1條負損線路平均需要約15人/日，成功率僅40%～50%;現(xiàn)通過系統(tǒng)在線診斷再赴現(xiàn)場精準核查，平均只需2人/日，成功率接近90%。截至6月17日，系統(tǒng)累計診斷分析負損線路7000余條，其中包含線變關系異常線路近800條，節(jié)約成本600多萬元。

　　江蘇電科院將進一步整合資源，通過負損系統(tǒng)與線變關系識別終端相結合的方式，協(xié)助現(xiàn)場不停電精準核實線變關系。目前，系統(tǒng)功能正逐步搬遷至江蘇電力數(shù)據中臺，未來將能在更大范圍共享數(shù)字化成果紅利。技術團隊還計劃將人工智能技術拓展至高損治理、竊電分析、可靠性評估等領域，以數(shù)據手段驅動管理提升和效益提升，助力電網發(fā)展提質增效。