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智能助手支撑分布式光伏高效消纳

作者:王安 张泽 来源:国家电网报 发布时间:2026-08-05 浏览:

数字储能网讯:7月29日9时,在山东省齐河县晏城街道鲍庄村,连片屋顶光伏将太阳能转化为绿电。与此同时,在德州供电公司负荷管理中心,“光伏智能助手”正实时关注着鲍庄村的光伏发电出力变化。

根据光照条件、历史发电数据和实时出力情况,“光伏智能助手”预测,当天中午随着光伏发电出力达到峰值,鲍庄村配电变压器反向负载率将超过安全阈值。“光伏智能助手”随即自动生成调控策略,并于12时45分下发调控指令,将台区反向负载率稳定控制在75%~80%的安全区间。14时45分,随着光伏发电出力回落,系统自动恢复全部光伏发电出力。

“光伏智能助手”是国网山东省电力公司开发的“适应高比例分布式光伏接入的智能巡控”创新应用场景的落地成果。该场景入选了国务院国资委发布的央企人工智能战略性高价值场景,目前已在山东电网推广应用,并被纳入国家电网有限公司2026年统一推广计划。

山东是新能源大省。截至6月30日,山东电网接入分布式光伏发电装机容量达到6129.10万千瓦;光伏发电与风电装机总容量达到1.3056亿千瓦,占全省电力总装机容量的50%以上。越来越多的农村居民住宅、厂房屋顶成为光伏发电单元,配电网从简单“无源网”转变为复杂“有源网”,对运行管理提出了更高要求。晴天中午,光伏发电达到峰值,但农村用电负荷相对较少,大量电能送入配电变压器,导致部分台区出现反向重过载等情况。

“以前处理这类问题,主要依靠供电员工逐个台区排查,再结合经验制订调控方案。”德州供电公司负荷管理中心专责张泽说。如今,山东已有超过137万户分布式光伏发电用户,仅靠人力难以及时精准管控。

如何让分散在千家万户的光伏发电资源既安全接入电网,又最大限度消纳利用?人工智能为解决这一问题提供了新的技术路径。作为试点单位,德州供电公司应用光明电力大模型,依托新型电力负荷管理系统和新一代用电信息采集系统开发出“光伏智能助手”,建成“适应高比例分布式光伏接入的智能巡控”创新应用场景,实现分布式光伏发电资源的智能调控。

在德州供电公司负荷管理中心,“光伏智能助手”实时关注各个光伏发电台区的运行情况。哪些区域可能出现反向过载?风险何时出现?需要采取怎样的调控措施?这些过去需要人工分析判断、现场手动操作的工作,如今都可以由它辅助完成。“关键变化在于,‘光伏智能助手’把风险判断的时间提前了。”张泽说,“过去依靠人工只能在问题出现后再处理,或是在问题出现前‘一刀切’式减少光伏发电。现在,我们能提前预测可能出现的运行压力,为调控争取时间。”

“光伏智能助手”首先要做的是“诊断”。它根据天气情况、历史数据等预测到台区可能发生异常时,不会立即采取限制措施,而是先结合用户档案、设备运行状态等信息,判断压力产生的原因,区分发电变化、设备异常等不同情况,排除光伏超容装机等异常情况。

判断出原因、排除掉异常后,还要解决一个关键问题:怎么调整才能最大限度降低光伏发电对电网的影响。“调控不是简单地降低所有光伏发电设备的出力,而是在保障电网安全的前提下,寻找影响最小的方案。”张泽介绍。

如果采取固定系数统一限制光伏发电出力,容易造成调控过度,影响新能源利用效率。因此,“光伏智能助手”需要在电网安全和光伏发电消纳之间寻找平衡。低压分布式光伏数量多,实时掌握每个用户的发电变化并不容易。没有准确的出力预测,就难以制订既保障电网安全又最大限度减少光伏发电损失的调控方案。

针对低压分布式光伏运行状态感知不足的问题,德州供电公司创新提出逆向趋近算法,利用台区中不受人为调控影响、发电规律性强的帮扶光伏电站的发电数据,通过匹配气象条件预测光伏发电出力趋势,进而推导出台区安全运行所需的最小调节量。

现在,“光伏智能助手”可根据用户设备条件、历史调控情况以及实时发电能力,快速形成合理的调控方案,准确率达97.7%,将单台区调控策略制订时间由46分钟压缩至10分钟以内。

保证调控公平有序也至关重要。德州供电公司将分布式光伏发电项目按照调节能力分为刚性、柔性两类,设置了“柔性项目等比例调节、刚性项目轮流离网”的调控策略。对于具备柔性调节能力的用户,该公司按照实际需求动态调整发电输出;对于暂不具备柔性调节条件的用户,则通过合理轮换方式参与调控。

在实际运行过程中,天气变化、用户负荷变化都会影响配电变压器负载。“光伏智能助手”实时跟踪光伏发电出力、台区负荷变化,每15分钟自动修正调节系数,让调控方案更加贴合现场情况,保障电网安全、光伏消纳、客户收益。“现在,设备的调控更加平稳,对发电收益影响也更小,我们心里更踏实。”鲍庄村村民刘增福说。

目前,“光伏智能助手”已累计在山东电网光伏发电台区开展调控上千次,与传统调控方式相比,辅助台区增发电量10%以上。

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关键字:分布式光伏

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