【南方电网（李鹏）】2024年AI赋能新型电力系统建设报告_30页_3mb

AI赋能新型电力系统建设总结

核心内容

随着“双碳”目标的推进，电力系统正积极拥抱能源清洁化与数字化转型。政策、技术与市场三方面共同驱动电力企业向低碳、智能方向发展。人工智能技术作为提升电网智能化水平、优化客户服务体验和增强电网企业核心竞争力的关键手段，正在被广泛应用于新型电力系统建设中。

主要观点

• 电力系统发展趋势：清洁能源大规模接入电网，储能技术快速发展，电力系统智能化水平不断提高，电力传输和供应更加灵活稳定。
• 面临的新挑战：
  • 新能源并网与直流建设引入大量电力电子设备，导致系统模型复杂度剧增，调度优化决策依赖高阶动态方程，且精度与效率难以兼顾。
  • 配电网主动特性增强，源、荷、储特点并存，导致电力平衡难度加大、网络安全风险上升。
  • 数据互通难度大，数据质量与可用性问题突出，制约AI技术发展。
  • 电力市场与AI技术融合面临动态适应性挑战，算力资产折旧损失和电费核定问题尚未规范。
  • 电力系统组织架构与人员技能无法高效适配AI普及应用。

关键信息

电力系统发展与挑战

• 新能源接入：新能源并网与直流建设显著增加了电力系统的复杂度，调度优化需依赖高阶动态方程，且系统振荡模式复杂，难以满足精度和效率双重要求。
• 配电网特性：配电网的主动特性增强，源、荷、储并存，使得动态平衡协同难度加大，数据互通和网络安全成为关键问题。
• 数据问题：数据质量、可用性、标准化、完整性等方面存在诸多挑战，制约AI技术的发展与应用。
• 电力市场融合：电力市场动态适应性不足，算力资产折旧损失、电费核定等尚未形成统一标准，AI技术的生产关系变革也需要关注。

南方电网的实践

• AI创新平台：南方电网建成全面国产化人工智能平台，提供一站式AI服务，包括样本集、模型管理、训练环境和业务场景落地。
• 大模型应用：
  • “大瓦特”：国内首个电力行业自主可控大模型，具备意图识别、多轮对话、总结提炼、自动生成巡检报告等能力。
  • “大瓦特CV”：在输电、变电、配电、安监等场景落地应用，识别效率与准确率显著提升。
• 智能客服系统：广东电网上线基于电力大模型的智能客服系统，涵盖智能机器人、智能质检、智能外呼等功能，高频咨询查询类业务机器代入率超过80%。
• AI大赛与生态建设：南方电网举办全国电力领域人工智能算法大赛，吸引大量科技企业、高校和民营企业参与，为新一代AI人才提供培养平台。
• 电力算力协同：
  • 建设“源网荷储”一体化数据中心集群，率先在贵州打造绿色数据中心。
  • 推进“3+1+X”数据中心布局，构建电力算力一体化协同体系。
  • 探索直流配电供给算力网，实现电力与算力网单位能耗降低。

下一步展望

• 构建开放AI生态：南方电网将构建开放的人工智能生态，推动行业智能化转型，为培养和挖掘新一代AI人才创造条件。
• 电力算力协同新模式：
  • “充裕瓦特”支撑“规模比特”：利用高送电能力支撑大规模数据处理。
  • “高效瓦特”助力“能效比特”：提高新能源接入能力，提升能源利用效率。
  • “清洁瓦特”催生“绿色比特”：通过清洁能源供电，推动绿色数据中心建设。
• AI+电力行业协同：通过电力行业人工智能联盟，推动资源共享、技术研发、标准制定，引领电力AI产业链发展。

南方电网AI平台与应用

• 训练平台：提供模型管理、训练环境和业务场景落地服务，支持电力系统各领域AI应用。
• 推理平台：实现算法自动更新迭代，支持端侧AI装置算法适配与云边数据贯通。
• 运营平台：提供数据运营、算力运营、算法运营、平台门户、线上教学等功能，推动电力AI生态发展。

电力AI应用场景

• 智能巡检：通过大模型识别输电线路、变电站、配电设备等缺陷，识别准确率提升至91.24%。
• 调度负荷预测：建成国内首个单轨运行网省一体的AI负荷预测平台，年度平均准确率97.4%，提升电网运行效率。
• 智能客服：实现高频业务机器代入率超过80%，提升客户服务体验。

数据与算力挑战

• 数据问题：数据可用性、质量、标准化、完整性等方面存在大量工程化难题。
• 算力问题：AI训练所需算力成本较高，算力资产折旧损失与电费核定问题需规范量化。

电力算力协同新基建

• 数据中心建设：建设“源网荷储”一体化数据中心集群，构建192 PFlops自主可控算力集群。
• 网络设施：打造高带宽、低延迟、高可靠互联互通网络通道，支持IPv6访问。
• 数据流通：通过MaaS平台提供算力、数据和模型服务，构建可信数据空间。
• 安全设施：建设数据安全全路径监测和隐私计算，实现数据流动“可视、可知、可控、可测”。

电力AI发展意义

• 技术融合：AI与电力系统业务深度融合，推动电网智能化、数字化转型。
• 产业链引领：南方电网作为平台型企业，引领电力AI产业链发展，抢占未来竞争制高点。
• 生态构建：通过联盟、社区、赛事等方式，构建电力AI开放生态，推动行业协同发展。

总结

南方电网正通过人工智能技术推动新型电力系统建设，从平台构建、大模型研发到具体业务场景应用，全面布局AI赋能电力系统。同时，面对数据与算力等挑战，南方电网也在积极探索解决方案，以实现电力系统与AI技术的深度融合与协同发展。