智慧配用电系统AI化基础与实践

圭中国南方电网南方电网电力科技股份有限公司智慧配用电系统AI化基础与实践王鹏南方电网电力科技股份有限公司圭中国南方电网南方电网电力科技股份有限公司知识产权声明本文件的知识产权属南方电网公司所有。对本文件的使用及处置应严格遵循南方电网公司有关规定或获取本文件的合同及约定的条件和要求。未经南方电网公司事先书面同意，不得对外披露、复制。IntellectualPropertyRightsStatementThisdocumentisthepropertyofandcontainsproprietaryinformationownedbyCsGand/oritsrelatedproprietor:Youagreetotreatthisdocumentinstrictaccordancewiththetermsandconditionsoftheagreementunderwhichitwasprovidedtoyou.NodisclosureorcopyofthisdocumentispermittedwithoutthepriorwrittenpermissionofCSG圭中国南方电网南方电网电力科技股份有限公司目录CONTENTSKKPART01PART02PART03PART04背景技术基础实践探索总结与展望10-D0丰中国南方电网1.1背景-新型配用电系统是新能源转型必由之路南方电网电力科技股份有限公司配用电系统：分布式新能源、互动资源接入，呈现设备规模大、种类多、分布广的“长尾特性”传统大电网统一调度、定价，计划模式运行思路，难以适应当下及未来新型配用电系统发展。集中式大电网新型配用电系统（分布式智能电网）·集中供电·统一调度容量（MW）高比例新能源、多分布式主配微计划运行?统一定价波动性、随机性、间歇性调度零散080%电量大量小容量20%电量20%设备分布式资源80%设备治理难、协同难分布式光伏新型储能长尾特性设备数量（台套）传统大电网随机用电免荐圭中国南方电网1.2背景-新型配用电系统发展吸需新工具南方电网电力科技股份有限公司传统配用电系统感知能力不足、人工依赖程度高、调控迟缓等短板，制约着不确定性能源主体大规模接入，造成新能源供需失衡、消纳受限，驱需新方法工具，推动配用电系统转型升级。存在问题改进路径能力提升策略寻优慢LREN规模大主站侧主站需在巨大状态空间中找量优策略导优R复杂的场景下寻求全局最优调度策略策陷，策略更新速度远落后于现场变化结构动态人工依赖高智能调度边侧互动协同维理实现台区间功率平衡街区域协同主要靠固定规则和人工巡检，跨层级协同能力弱台区独立国多台区协同快速支撑实现台区灵活资源调控高效协同感知能力弱622-端侧设备状态实时感知可调节负荷资原预测端侧感知设备算力低，多设备混资源分散合接入下特征推理与状态分析效互联互通台区内功率实时优化分布式资源高效消纳果差丰中国南方电网1.3背景-A/是推动新型配用电系统发展利器南方电网电力科技股份有限公司A/海量数据计算、推理、求解能力，为大设备系统的协同、调度、能源管理等问题提供低成本、广适用的智能化方案；让构建物理柔性、运行智慧、管理智能的新型配用电系统成为可能。AI关键能力AI赋能设备界限突破新型配用电系统目标高维非线性随机问题求解能力主站设备管理智能AI高维非线性随机问题求解能力赋能主站设备，解策略策略策略决复杂场景下的全局优化寻优易寻优易寻优易深度学习强化学习难题②云边端协同推理能力边侧设备运行智慧AI云边端协同推理能力赋能边侧设备，实现高效的信息调度跨区跨层级协同。处理强响应灵协同优边缘计算AI云平台负菊开关调压营置设费状监递分布式计算能力端侧设备物理柔性AI分布式计算能力赋能媒侧设备，赋予解决本地多状态设备源荷设备混合接入及状态感知光状设备奥范装置监测准控制快互动稳并行计算轻量化模型能力丰中国南方电网南方电网电力科技股份有限公司目录CONTENTSPART01PART02PART03PART04背景技术基础实践探索总结与展望WTO-DO三2丰中国南方电网2.1智慧新型配用电系统A/技术基础架构南方电网电力科技股份有限公司遵循“物理-信息-应用”三层原则，通过海量智能设备构建物理柔性载体；通过数据和算力协同构建信息基础：通过大数据和人工智能算法赋能新型场景，最终实现新型配用电系统高效协同与自治智慧配用电场景应用智能管理应用层智能运行智能运维大模型算法智能体算法小模型算法数据与算力协同信息层数据采集信息融合云·边·端协同海量配用电设备数据Inos物理层物联操作系统泛在通信智能电表自动压储能负荷控制开关光伏充电桩逆变准车 换相开关丰2.2物理层中国南方电网“软硬分离+操作系统”提供统一数智基座南方电网电力科技股份有限公司物理柔性的核心是建立“统一数智基座”：通过设备软硬件解耦，构建标准的配用电物联操作系统解决设备间高效互操作问题，实现海量一二次设备柔性互联互通，为上层A应用提供标准、清洁的数据。配用电物联操作系统R用APP化：充量功能层APPR【海量配用电智能设备敢据平台软件层逆变器换相开关自动调压微服务充电桩光伏微断光伏海量配用电智能设备PGAGR【海量配用电智能设备硬件层DSP件，格通视件可品开关CPUER其性硬件负微控制智能电表设备状志监测环境监测传芯器台区储舰统一数智基座指标监控日志收集分布式追踪可视化与售警丰 中国南方电网2.3物理层泛在互联保障配用电设备互联互通南方电网电力科技股份有限公司融合新一代高速电力线载波（HPLC），高低频无线等多种通信技术，打造“通-感-融”一体的泛在通信网络。支撑从“分钟级数据采集”、“秒级实时控制”到“准实时应用”的全业务需求。实时采集（分钟级）实时控制（秒级）准实时应用（秒级）通信互联智能AI融合终媒》智能柔性调智能光伏微断控络编光WISUN》智能开关逆变器智能AI电表测控保护K》丰中国南方电网2.4信息层分布式A/与“智能体”群决策南方电网电力科技股份有限公司推动“范式转移”：A赋能智能终端、电表等，将设备转化为具备资源和决策能力的“智能体”；群体智能：各智能体通过区块链、强化学习等技术，实现去中心化的协商、决策与执行，形成群体智能”。实现从“集中智能”向“分布智能”的演进。范式转移品AI赋能传统模式智能开关站智能电表区城指挥官“电网大脑”集中控制，单向能量流A价值：主动导求最优交易逸经，P2P认证及结算用户被动接受未来生态光伏逆变器智能充电桩智能电表A价值：草于天气预测，主动少与市场报价与调度，“群体智能”协同自治，多向能量流，移动单元交易官节点主动参与一储能EMS分布式决策，每个节点都是主动的参与群体智能A价值：多日标优化（经济性、电池寿命、电网需求）者与贡献者协同自治智能充电桩A价值：在满足出行需求能强下，实配车辆电池弹性信协同效应智能终端光伏逆变器生产者智能开关站协商：区块链与智能合约P2P交易调度员AH价值：协同本区城智能体，实肌就地平货，保购电决策：强化学习与多智能体白主优化智能终端执行：云端到边缘算力协同快速响应储能EMSAH的零合可节负将，下的电惠力可空严盗调策略官2.5信息层云-边-端架构支撑信息高效协同中国南方电网南方电网电力科技股份有限公司各类智能AI