國網浙江紹興供電：AI融合綠色電力，助力春茶開采

: 電力網; 2024-04-03; 來源：中國電力網; 瀏覽：

三月新春乍開，在連續的雨水之后，新昌回山高山大佛龍井開采。青茶需要經過晾干、殺青、揉捻、烘干等一系列的制作工序，最后才能變成我們日常喝的成品茶，制茶繁雜的工藝如今通過智能機器實現精準可控，而“控制火候”的重要因素之一就在于穩定可靠高質量的供電。
保障各個茶農有穩定的“放心電”，炒制出香蘊的大佛龍井，國網紹興供電公司在新昌回山區域部署的調度AI智能體就發揮了大用場。在采茶季用電高峰，優化電網輸送方向，確保茶區的電網運行處于最佳狀態，為茶農用電開足馬力保駕護航，將地區生產的新能源電力輸送給茶農，讓茶農用上綠色電，助力鄉村振興。

新能源就地消納加速綠色發展

近年來，我國新能源裝機大幅增長，以“風、光”為代表的新能源作為可再生能源的主力軍，將在國家部署的新型能源體系中起到“挑大梁”的作用。然而“風、光”能源波動性強，且難以預測，對電網安全穩定帶來了不可忽視的風險。
解決好新能源大規模開發和高水平消納，保障電力安全可靠供應之間的平衡關系成為了破題關鍵。而能源就地開發就地消納模式下，電源離用戶盡可能地近，將波動性從源頭加以平滑，能夠解決“風光”間歇性、多變性和不確定性問題。
國網浙江省電力有限公司紹興供電公司聚焦清潔能源消納優化控制和負載均衡目標，聯合浙江思極和阿里云等公司一起訓練電力調度人工智能導航員——“調度智能體”。采用阿里云“云邊一體”數字化基礎設施和強化學習AI 核心產品，結合源網荷儲示范工程，從“網”的適應性角度提出新能源消納通道靈活調節的思路，采用分布式近端策略優化（PPO）為核心算法，通過預測抽樣+潮流仿真+強化學習訓練迭代，生成地區主、配網方式調節策略，實現示范區域內電網運行方式面向新能源消納的自適應調節。
隨著智慧配電網的建設，茶葉加工保電也不再是一味進行配變增容改造，更多的是采用靈活、柔性和智能的保電方式。通過“調度智能體”，實現了電網運行方式和潮流方向的優化，將地區電力優先輸送給茶農使用，確保了茶葉加工的能源供應；同時探索將風、光等發電并網，白天發電的富余電量進入儲能系統或跨臺區進行消納；夜晚用電負荷增加時，儲能系統自動釋放電能，智能調節茶葉加工電力供需，起到削峰填谷穩定電網的作用，也讓劇烈波動難以預測的新能源入網消納更平穩，提升了電力供應的穩定性和安全性。

人工智能賦能電力調度

在“調度智能體”建設的過程中，為應對指數級增長的新型設備對象所產生的大量數據計算任務，國網浙江省電力有限公司紹興供電公司在測試開發多種算法，比較、優化、迭代后，選擇采用強化學習AI算法PPO（近端策略優化）為核心算法來訓練“調度智能體”。綜合電網預測、潮流推演等結果，計算區域主配網運行方式優化策略，輸出主配網開關調節執行指導方案，在實時、超短期、日前等三個時間尺度下給出新能源消納的最優通道。

“我們可以將人工智能訓練成長的過程形象地理解為做題目，通過大量做試卷，批改試卷，訂正的過程，我們的調度智能體就會越來越聰明，最終可以在極短時間內就計算出當前情況下電網怎么樣調整是最有利于新能源消納的。”國網紹興供電公司電力調度控制中心副主任祁煒雯介紹道。
目前已經部署的“調度智能體”，初次離線訓練在10萬步以內，智能體可以針對試點地區約120個主、配可控開關“形成理解”。而此狀態下的智能體循環代入初始態2-3次，就可以將其投入在線訓練，輸出可靠的實時策略。
作為該項目的主導人，祁煒雯見證了智能體的成長。在項目落地和實施過程中，她和專班成員與浙江思極和阿里云的技術專家們一起結合電網場景做了很多的探索。使用海量算力彌補AI在專家經驗方面的不足，并用海量方式推演覆蓋各個典型方式與關鍵故障；并使用聚類方法從海量方式中抽取有限個典型方式，供調度專家監督確認，從而為電力調度場景提效。
“過去我們得面對復雜的潮流計算和方式編排，有了AI的指導，我們只需要審核它給出的方案，就可以迅速調整運行方式，工作效率提升了一大截，茶農的電力供應也更穩定了”調度員張學恒說。

智慧調度助力區域經濟發展

恰好春季也是清潔能源“高發”的季節，通過AI智能綠電巡航功能，人工智能根據目前的天氣等情況預測未來發電量變化趨勢，實時計算并調整電網運行方式，使新昌回山地區的豐富水光資源得以充分利用，讓當地新能源最大程度地造福當地。
據悉，“調度智能體”于2023年8月在浙江紹興回山區域試點運行，該區域內以農村居民用電為主，新能源就地消納率低，網損較大。通過智能體部署和數據治理工程，調度智能體已于2023年8月在新昌回山集群開展常態化運行，已實際成功執行策略118條，成功控制主網開關動作131次，配網開關動作375次，增加試點區域新能源就地消納約506萬千瓦時。
經測算，2023年度試點區域新能源就地消納增加約42%，區域主變負載均衡水平增加27%，10千伏線路線損下降到3%以下，區域關口無效交換電量降低20%左右。區域新能源消納的提升，助力區域實現降碳目標，為區域產業的發展注入了綠色動力。