国网新型电力系统示范标杆·江苏｜AI+大数据高精度“测光”

基于基准站聚合感知的分布式光伏可观可测

江苏，作为我国经济发展强省与新能源资源富集大省，在能源电力领域的供需两端持续展现强劲的发展势头。其中，分布式光伏是江苏新能源领域增长的主力军。

面对大规模分布式光伏并网，如何才能有序可控监测预测，促进分布式光伏消纳和利用？

江苏，交出了一张优秀答卷。

01

总体情况江苏分布式光伏增长迅猛，2024年月均增量超100万千瓦。海量分布式光伏接入电网，给电网调度和运行带来了挑战，对分布式光伏的数据采集和观测显得愈发重要。

“基于基准站聚合感知的分布式光伏可观可测”项目创新采用“以点代面”的聚合感知方式，利用光伏出力的空间相关性，将江苏省划分为若干分布式光伏集群区域，并在每个集群内维护若干分布式光伏基准站，采用人工智能方法和大数据分析技术，通过基准站估算集群分布式光伏出力，实现全量分布式光伏的可观可测。

江苏分布式光伏可观可测系统。

与传统方式相比，该项目无需加装实时量测装置，大幅节约成本；实现低压分布式光伏高精度实时观测，提升分布式光伏出力预测准确率近1个百分点，实时估算准确率达97%；每年可提升新能源消纳率约1个百分点。

02

建设背景近年来，江苏分布式光伏迎来爆发式增长，装机总量超3400万千瓦，占江苏光伏装机总量的60%以上。但现有的配网采集监测网络体系难以覆盖全量分布式光伏用户，海量的分布式光伏处于监测“盲区”，这对电网的安全稳定运行影响较大。

分布式光伏“规模总量大”和状态“监测不充分”之间的矛盾日益突出，全量分布式光伏直采监测模式实时性难以保证，现有推算算法未充分考虑低压分布式光伏出力差异化特性……针对上述问题，国网江苏电力深入研究人工智能与大数据挖掘方法，实现低压分布式光伏可观可测。

03建设大事记 

 2021年11月

国网江苏电力调度控制中心与江苏电科院组建了多学科交叉融合的专业团队，研究利用数字化技术，在不加装测量装置的情况下观测分布式光伏发电功率的方法。

江苏电科院员工讨论技术方案。

 2022年1月

团队采用先进人工智能技术划分光伏集群，以集群为单位估算分布式光伏实时出力，并在三周内开发出分布式光伏可观可测系统，首次估算分布式光伏实时出力，与营销用电采集系统实际采集数据对比准确率达90%。江苏电科院员工研究开发分布式光伏可观可测系统。

 2023年3月

团队结合江苏省气象监测体系和省级气象平台气象预测结果，采用包含神经网络在内的多模型融合预测技术，以集群为单位开展分布式光伏未来出力预测，实现分布式光伏未来10天预测，短期预测准确率达94%。江苏电科院员工分析分布式光伏可观可测系统运行情况。

 2024年3月

团队开发上线了江苏全省分布式光伏未来10小时超短期预测功能。至此，覆盖分布式光伏实时估算、短期预测、超短期预测的江苏分布式光伏可观可测系统全部建成，服务省、市、县三级调度部门合理安排发电计划和保障电网电力电量平衡。江苏电科院员工现场检查园区屋顶光伏运行情况。

04

特色亮点“网格式”覆盖创新构建分布式光伏集群

项目结合气象、地理位置、分布式光伏装机密度等因素，将整个江苏省划分为206个分布式光伏集群，同一集群内气象资源一致，构建出全省分布式光伏集群监测网格体系。

“以点代面”分布式光伏实时出力估算感知

项目创新采用以“点（基准站）”带“面（分布式光伏集群）”的估算感知方法，将大数据与人工智能技术引入分布式光伏实时观测领域，在不增加单点采集设备和投资的前提下，深度挖掘数据价值，实现低成本分布式光伏实时观测。“以点代面”分布式光伏实时出力估算原理。

多模型融合

分布式光伏预测精度↑

项目以分布式光伏集群为单位，开展分布式光伏未来出力预测，建立人工神经网络、时序预测深度学习等多预测模型，融合多模型预测结果，根据不同模型近段时间的表现，动态调整模型权重系数，以提升预测准确率。

05

建设人物

袁宇波

江苏电科院总工程师

新型电力系统示范标杆项目负责人

国家电网公司科技研发类首席专家，主要从事交直流混合配电网、电力电子化系统控制保护等方面的工作和研究。获中国标准创新贡献一等奖、中国电力科学技术进步一等奖、中国专利奖，以及国家电网公司科学技术进步特等奖、一等奖等国家或省部级奖励20余项。先后获得长三角大工匠、国家电网公司专业领军人才、国家电网公司工程技术专家、江苏省高层次（333工程）人才、央企劳模、江苏工匠等荣誉称号。

高磊

江苏电科院继保自动化通信技术中心主任

新型电力系统示范标杆项目团队核心成员

江苏省高层次（333工程）人才，从事电网继电保护、新能源与储能运行控制等方面的工作和研究。承担国家电网公司、国网江苏电力科技项目8项，获省部级以上奖项8项。出版专著3部，编制标准8项，发表EI论文20余篇，授权发明专利30余件。

杜云龙

国网江苏电力调度控制中心水电及新能源处副处长

新型电力系统示范标杆项目指导专家

从事新能源调度运行管理工作。参与国家电网公司、国网江苏电力研究课题10余项，发表论文10余篇，申请发明专利20余项。

卜强生

江苏电科院首席技术总监

新型电力系统示范标杆项目团队核心成员

国家电网公司生产技能类首席专家，从事二次设备及系统的智能运维试验、分布式光伏观测、配电网智慧调控等方面的工作和研究。承担国家电网公司、国网江苏电力科技项目6项，获省部级奖项9项。出版专著7部，编制标准10项，发表EI论文10余篇，获得授权发明专利30余件。

罗飞

江苏电科院继保自动化通信技术中心专职

新型电力系统示范标杆项目核心成员及申报材料负责人

从事新能源与储能运行管理方面的工作和研究。主持或参与国家电网公司、国网江苏电力科技项目10余项。获省部级科技进步奖1项，发表SCI或EI论文5篇，牵头或参与编制国家、行业、企业标准4项，授权国家发明专利10件。

庄舒仪

江苏电科院继保自动化通信技术中心专职

新型电力系统示范标杆申报材料完成人

从事新能源、继电保护及配网调控运行等方面的工作和研究。主持或参与国家电网公司、国网江苏电力科技项目10余项。发表SCI或EI论文4篇，获得授权国家发明专利18件、美国发明专利1件。

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