近日,国网山东枣庄供电公司宣布,与百度智能云合作打造的高精度母线负荷预测系统,整体预测准确率98.2%,有效降低了清洁能源给电网带来的高随机性和高波动性,为电网安全稳定运行提供了有力的支撑。

母线负荷预测是电网调度运行过程中的重要一环。它针对一个区域的用电负荷进行预测,预测结果是电力调度控制中重要的指标和参考因素。为了实现“双碳”目标,整个电力行业正在构建“以新能源为主体的新型电力系统”。随着风电、光伏等新能源大量建设和接入,电力系统正面临着越来越严峻的挑战,母线负荷预测的重要性也愈加凸显。更加精确的母线负荷预测有助于增强电网调度的调控能力,节约电力系统运行成本,实现精细化管理,具备重大的经济价值和社会价值。

山东是我国光伏第一大省,截止2021年底,已有累积光伏装机容量33GW,全国排名第一;2021年新增光伏装机容量8.7GW,全国排名第一,且超过第二名接近60%。在枣庄,分布式光伏的装机量飞速增长,以及并网后带来的高随机性和高波动性也都为母线负荷预测工作带来了巨大的挑战。为此,国网山东枣庄供电公司与百度智能云合作,尝试将人工智能技术应用在母线负荷预测的业务场景中,取得了良好的应用效果:从2021年10月开始,该系统已经稳定运行半年,覆盖枣庄电网34条母线,整体预测准确率98.2%,已经达到业内领先水平,并且一直在持续的优化和提升。

在项目推进过程中,电网调度专家深入一线亲自指导,一起攻克难关,并通过归纳总结发现:除新能源的影响之外,数据质量不佳、重要用户的生产计划调整、电网线路检修等实际问题也都会严重影响母线负荷预测的精度。基于业务专家深刻的业务理解和百度的算法能力,与枣庄电网共同打造了一套基于百度自研的时序建模引擎的高精度母线负荷预测系统。该系统能够充分挖掘负荷数据在时间序列上的潜在规律;同时采用迁移学习、表征学习等方法提升模型的泛化能力,使得模型能够更好的适应新能源的“双高”特性带来的数据分布变化,增强系统鲁棒性。此外,系统创新性的采用了省、地、县、用户多级协调预测的分布式系统架构,有效解决了限电、方式变化、用电计划调整等业务变化带来的问题,在提升预测精度的同时,也大幅降低了进行预测的工作量。与传统预测方式相比,枣庄电网的工作人员在使用该系统进行预测时平均人效能够提升5倍以上。

精准的AI预测模型

枣庄电网与百度智能云共同打造的智能母线负荷预测系统,是人工智能技术与电力系统核心业务需求相结合的典范。系统提供的预测结果为电网调度运行、电力市场现货交易的试运行提供了坚实的数据基础,为新型电力系统的建设提供了支撑。未来,百度也将持续践行“云智一体”的战略,将人工智能等数字化技术与新型电力系统建设需求有机融合,助力产业发展与变革。

作者:国网枣庄供电公司 李强