6月19日，江苏连云港供电公司员工赵厚凯登录配网计算推演平台，结合配网负荷及光伏发电出力预测，对即将到来的端午节假期配网运行情况开展分析。平台计算推演发现5条配电线路可能出现光伏发电大量倒送导致设备运行越限等风险。他及时将分析情况告知该公司供电服务指挥中心，便于配网调度员更好地调整配网运行方案，确保新能源发电安全消纳及居民可靠用电。
这是国网江苏省电力有限公司电力科学研究院自主研发的配网计算推演平台在助力新能源发电消纳方面的应用。该平台实现了千万级节点的大规模实时在线计算及仿真推演，以“数据+计算”模式，支撑了配网规划校核、分布式光伏承载力评估、线损计算与降损决策分析等业务应用，推动配网运行管理透明化水平提升。
大规模自动在线计算
精准呈现全省配网状态
在配网精益化管理的要求下，供电企业需要实时感知配网的运行状态，有针对性地提升供电可靠性和供电服务水平。
“把配网类比成道路网，配网承载的电流、功率可以看作道路上的车流。正如交通部门需要及时监测路况一样，我们需要及时监测配网各个分支承载的电流、功率，及时发现电网运行异常并采取相应措施。”国网江苏省电力有限公司数字化部数据处处长韦磊介绍，“但我们一直缺乏有效‘透视’电网的手段。还是以交通做类比，如果要对车流进行全方位的监测，按照传统方法，要在每一段道路上都装上摄像头，投资成本和运维成本较高。”
能不能通过数字计算推演的方式实现对配网全貌的透明化感知呢？在数据驱动的方式下，仅需采集配网首端及末端的电表数据，即可计算出配网全量节点的电流、功率情况。这好比仅利用车辆汇入口的部分监测点的数据，就可以实现对所有路段上车流的计算推演。
在国网江苏电力数字化部指导下，江苏电科院用一年时间开展研究和试点，解决了拓扑校核、参数辨识、少量测计算等关键难题，自主研发了配网计算推演平台。该平台实现了以15分钟为一周期、全省4万余条配电线路数据的大规模自动在线计算。4月27日，该平台正式在省公司上线，所有市县供电公司均可访问并使用该平台。
“准确完整的拓扑、参数以及量测数据是配网计算的基础。然而配网点多面广，容易出现拓扑、参数维护错误，量测数据没有及时传送等问题。”江苏电科院数字化中心主任赵新冬介绍，“为了夯实平台的数据基础，我们利用大数据分析与人工智能等方法校核配网拓扑、设备参数偏差，补足量测数据缺失的短板。”
目前，平台通过自动化数据校核累计诊断并辅助整改约7500台配电变压器的线变关系异常问题、936条线路的参数异常问题，通过量测补足将江苏电网98%以上的配网线路纳入平台计算范围，计算整体合格率达99%。
分时分段计算
快速找到线损成因
基于配网计算推演平台，国网江苏电力在不额外加装采集设备的情况下，实现了配网实时状态透明感知，进而可以更加精益地分析线损等问题成因。
以配网运行管理中线损异常治理这一难题为例，设备重载、用户窃电、表计异常等因素都会导致配网线损率异常，线损成因排查费时费力。不同于传统的以整条中压线路为统计对象、以天为统计单位的线损计算方式，配网计算推演平台可分时分段计算线损，实现高线损问题成因的精准判别。
“我们利用分段开关的遥测电流数据计算开关电量，同时对配网拓扑精准建模，依托营配调数据融合，计算线路分时分段的售电量，从而将线损计算精度细化至以分段开关为界的多个区段。”江苏电科院数字智能室负责人陈锦铭介绍，运维人员发现某条线路存在高线损问题后，可使用配网分时分段线损精益诊断功能模块计算出高损线路的分时、分段线损率，从而锁定异常区段。供电员工还可以利用便携式线损量测终端补充采集遥测未覆盖区域的数据，进一步缩小排查范围。
利用平台的仿真推演功能，供电企业针对其诊断出的线损问题开展设备更换、运行方式调整、无功补偿等降损措施模拟，量化评价降损成效，为技改储备、经济调度等方面的降损决策提供依据。平台自2022年4月试运行以来，累计诊断线损异常线路7000余条次，提出针对性降损措施212项，挽回经济损失超千万元。
源荷接入推演
助力新能源电量消纳
江苏省分布式屋顶光伏建设涉及59个县区，总容量超2314万千瓦。分布式光伏大规模接入配网后，出力间歇性及不确定性增强，使得配网潮流走向变化大，因而局部配网可能存在光伏发电倒送、电压越限等承载力不足的问题。
针对这些问题，平台可量化分析光伏发电大规模接入对电网的影响，计算电压偏差、电流越限、线路损耗、配电变压器超容量、短路电流越限、反向负载率等6类承载力指标数据，分析光伏发电消纳短板，评估配网的光伏最大承载力，评估改造方案成效。
以扬中市10千伏联南线为例，该线路目前已接入分布式光伏发电容量591.81千瓦，计划新增4245千瓦。运行人员利用平台光伏承载力计算推演模块，一键导入光伏新增方案并进行仿真。仿真计算结果显示新增光伏发电容量接入后，线路末端将出现电压越上限情况，同时线路损耗将增加12%。设计人员应用平台的柔性互联方案模拟功能，发现通过设置3处互联点，将部分出力互济至附近线路，可使该线路光伏发电消纳能力提升30%以上。
平台应用以来共完成了6个试点县区的光伏接入仿真，识别电压越限风险62处、电流越限风险27处、配电变压器超容量风险56处，提升了新能源发电安全消纳水平。
“我们将持续优化升级平台，将计算范围拓展到包含主网在内的主配网协同计算，并结合气象要素、政策市场要素推演，为配网规划一张图、供电服务指挥、资产精益管理等提供统一计算推演服务。”赵新冬介绍。（焦昊 郭宁 田菁）
