從雷擊跳閘的分鐘級響應，到極端天氣下的精準負荷預測，再到每道調度操作指令的智能護航……國網(wǎng)山東電力借助AI大模型力量，打造“電網(wǎng)調度智慧大腦”，讓數(shù)據(jù)主動為人服務。
這場電力數(shù)智化探索，正在重新定義電力智能調度的可能性。國網(wǎng)山東電力以AI新質生產力為依托，正推動電網(wǎng)調度運行實現(xiàn)從“數(shù)字賦能”向“認知智能”的歷史性跨越。
電網(wǎng)調度從自動化走向智能化
數(shù)據(jù)顯示，截至2024年12月27日，山東電網(wǎng)風電與光伏裝機容量歷史性突破1億千瓦大關，成為全國首個風光裝機過億的省級電網(wǎng)。巨大的用電需求、高比例新能源接入等多項變量的相互疊加，讓傳統(tǒng)“人工+經驗”的調度模式面臨挑戰(zhàn)。
“保供應、穩(wěn)安全”是電網(wǎng)運行的最核心要求。當前大模型技術快速發(fā)展，在電力調度數(shù)智化需求、政策引導與技術創(chuàng)新的三重驅動下，“人工智能+電力”有巨大的發(fā)揮空間。
“電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行事關國家經濟與民生命脈，核心技術必須握在自己手中。”國網(wǎng)山東電力調度控制中心主任劉遠龍說。2023年10月，“電網(wǎng)調度智慧大腦”項目剛啟動時，面臨著嚴峻挑戰(zhàn)。
國網(wǎng)山東電力最終選擇了一條“全棧國產”的攻堅路線——這意味著一場從底層硬件到系統(tǒng)應用的全面技術重構。硬件層面，選擇采用全國產GPU算力集群，項目團隊攻克芯片指令集架構與大模型框架不兼容等一系列難題，實現(xiàn)了大模型訓練效率的大幅提升。軟件層面，基于阿里通義千問大模型底座、百煉專屬版平臺等建設“電網(wǎng)調度智慧大腦”，將電力行業(yè)術語庫與調度規(guī)程文檔庫加工處理成模型能理解的專業(yè)調度知識，構建電力行業(yè)調度知識庫，模型的專業(yè)術語識別準確率提升至98%，真正訓練為“行業(yè)專家”。
如果說硬件國產是“骨骼”的重塑，那么“大小模型”協(xié)同機制則是“神經系統(tǒng)”的進化。為了更好地解決并適應這個問題，“調度智慧大腦”采用了“大小模型”協(xié)同的機制，即“大模型+機理模型”融合的方式，充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢。
大模型扮演著“指揮中樞”的角色，沿著“問題定位—影響分析—方案建議”的思維鏈進行推演，高效組織各類小模型協(xié)同工作。而小模型的核心使命是“精準計算”，為大模型提供準確的數(shù)據(jù)支撐。同時融合了氣象、電網(wǎng)運行信息等全量數(shù)據(jù)，不斷學習電網(wǎng)調度人員的專家經驗與工作模式。
過去，調度員需要像“數(shù)據(jù)獵人”一樣在海量信息中搜尋線索。如今，基于“調度智慧大腦”融合多源電力行業(yè)知識和數(shù)據(jù)，通過AI能力讓數(shù)據(jù)主動為人服務，改寫了電力調度的模式規(guī)則。
讓AI技術創(chuàng)新融入調度業(yè)務血脈
提升的遠不止于效率。當技術創(chuàng)新真正融入業(yè)務血脈，其價值便如漣漪般擴散至每個環(huán)節(jié)。“調度智慧大腦”在負荷預測、操作票防誤、故障處置等場景下發(fā)揮著重要作用。
更精準——負荷預測是電網(wǎng)調度計劃的關鍵。提升預測準確率，對提高電網(wǎng)運行安全穩(wěn)定性、保障用電需求至關重要。
如何提升負荷預測效率，減少人工研判？“調度智慧大腦”綜合運用“氣象大模型+專業(yè)小模型技術”，接入阿里達摩院“八觀氣象大模型”，將未來48小時氣象預報的更新頻率提升至1小時一次，為負荷預測提供了更加及時、準確的氣象數(shù)據(jù)支持。
同時，“電網(wǎng)調度智慧大腦”結合專家經驗進行自主分析學習，有效提升負荷預測任務在極端天氣、節(jié)假日等小樣本事件下的準確率。
更安全——調度操作防誤是電網(wǎng)調度運行工作的重中之重。一個小小的操作失誤就可能引發(fā)連鎖反應，造成不可估量的損失。
“電網(wǎng)調度智慧大腦”采用圖（知識圖譜）模（大語言模型）融合增強技術，智能解析操作票內容，自動匹配檢修申請與電網(wǎng)拓撲結構，通過不斷地自學習迭代提升，實現(xiàn)調度操作票全要素智能審核，逐漸演化為專家級調度“虛擬安全員”，防范誤操作事故的發(fā)生。
山東電力調控中心調度員王茗感慨地說：“過去防誤系統(tǒng)只能識別‘帶地線合閘’等基礎錯誤，現(xiàn)在連‘漏投短引線保護’這種復雜問題都能發(fā)現(xiàn)，真是給我們的工作帶來了極大的便利?！?/p>
更快速——電網(wǎng)發(fā)生故障后，及時準確地完成故障分析和科學處置是關鍵。2024年10月18日夜間，煙臺北部海域風雨交加，一條沿海的220千伏線路因海水拍打發(fā)生嚴重故障。這樣高難度的挑戰(zhàn)，每年要經歷數(shù)次，并不少見。
若在以往，調度員需在多個電網(wǎng)業(yè)務平臺之間反復切換，調閱故障錄波、識別電網(wǎng)風險、檢索線路參數(shù)、電網(wǎng)運行要求及處置預案等，常常應接不暇，至少耗費十余分鐘才能完成故障定位及處置。
“調度智慧大腦”基于對電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)、故障錄波系統(tǒng)等數(shù)據(jù)的分析，在每次故障發(fā)生1分鐘內均給出了正確的研判結果，為調度員及時、準確的處置故障提供了有力的依據(jù)，避免了更大規(guī)模的用戶停電。
當“科技以人為本”成為現(xiàn)實，電力調度這門“平衡的藝術”，正在進化成“精密的科學”。國網(wǎng)山東電力的實踐證明，這場革命不需要轟轟烈烈的顛覆，只需將技術創(chuàng)新深植于業(yè)務痛點，讓AI真正成為“懂電力的專家”。
為電力調度提供“山東方案”
更深遠的影響，還在于行業(yè)生態(tài)的融合。2024年初，“電網(wǎng)調度智慧大腦”還在試運行前期，在一間會議室里，幾方技術團隊正圍坐在環(huán)形屏幕前，而大屏幕上閃動著“調度智慧大腦”實時解析的全省各類電網(wǎng)運行信息，工程師們用電力術語、代碼語言和數(shù)學模型激烈碰撞——這幅場景，恰是中國式產業(yè)協(xié)同創(chuàng)新的生動縮影。
國網(wǎng)山東電力與阿里云及阿里巴巴達摩院、南瑞集團的通力合作，開創(chuàng)了“需求方定義場景、技術方攻堅算法、生態(tài)方打通數(shù)據(jù)”的全新模式。在這一如“鐵三角”般的合作模式下，三方角色清晰互補：國網(wǎng)山東電力作為需求方，提煉出十余項源自實際調度場景的核心業(yè)務需求；阿里以百煉專屬版平臺為底座，基于通義千問、八觀氣象等大模型，實現(xiàn)調度業(yè)務場景與AI的深度融合；南瑞集團扮演“數(shù)據(jù)高速公路”角色，打通電網(wǎng)內十余個核心系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，構建起覆蓋超百億條數(shù)據(jù)的調度數(shù)據(jù)中臺。
2024年，國家電網(wǎng)總部啟動“光明電力行業(yè)大模型”研發(fā)工作，國網(wǎng)山東電力也率先響應總部號召，進行落地和嘗試，將現(xiàn)有成熟應用場景與之融合，并加快推進后續(xù)應用場景開發(fā)，進一步增強專業(yè)知識理解和電力場景解析能力。
如今，當“電網(wǎng)調度智慧大腦”在調度臺上無聲運轉，它不僅為電力調度提供了“山東方案”，更成為國網(wǎng)山東電力的一張技術名片，智慧電力的中國范式已在這片齊魯大地上悄然成型。（韋衍行）
（本文圖片由山東電網(wǎng)提供）