從雷擊跳閘的分鐘級響應(yīng)，到極端天氣下的精準(zhǔn)負(fù)荷預(yù)測，再到每道調(diào)度操作指令的智能護(hù)航……國網(wǎng)山東電力借助AI大模型力量，打造“電網(wǎng)調(diào)度智慧大腦”，讓數(shù)據(jù)主動為人服務(wù)。
這場電力數(shù)智化探索，正在重新定義電力智能調(diào)度的可能性。國網(wǎng)山東電力以AI新質(zhì)生產(chǎn)力為依托，正推動電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行實(shí)現(xiàn)從“數(shù)字賦能”向“認(rèn)知智能”的歷史性跨越。
電網(wǎng)調(diào)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(fēng)電與光伏裝機(jī)容量歷史性突破1億千瓦大關(guān)，成為全國首個風(fēng)光裝機(jī)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(xiàng)變量的相互疊加，讓傳統(tǒng)“人工+經(jīng)驗(yàn)”的調(diào)度模式面臨挑戰(zhàn)。
“保供應(yīng)、穩(wěn)安全”是電網(wǎng)運(yùn)行的最核心要求。當(dāng)前大模型技術(shù)快速發(fā)展，在電力調(diào)度數(shù)智化需求、政策引導(dǎo)與技術(shù)創(chuàng)新的三重驅(qū)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(yùn)行事關(guān)國家經(jīng)濟(jì)與民生命脈，核心技術(shù)必須握在自己手中。”國網(wǎng)山東電力調(diào)度控制中心主任劉遠(yuǎn)龍說。2023年10月，“電網(wǎng)調(diào)度智慧大腦”項(xiàng)目剛啟動時，面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
國網(wǎng)山東電力最終選擇了一條“全棧國產(chǎn)”的攻堅(jiān)路線——這意味著一場從底層硬件到系統(tǒng)應(yīng)用的全面技術(shù)重構(gòu)。硬件層面，選擇采用全國產(chǎn)GPU算力集群，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)攻克芯片指令集架構(gòu)與大模型框架不兼容等一系列難題，實(shí)現(xiàn)了大模型訓(xùn)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(shè)“電網(wǎng)調(diào)度智慧大腦”，將電力行業(yè)術(shù)語庫與調(diào)度規(guī)程文檔庫加工處理成模型能理解的專業(yè)調(diào)度知識，構(gòu)建電力行業(yè)調(diào)度知識庫，模型的專業(yè)術(shù)語識別準(zhǔn)確率提升至98%，真正訓(xùn)練為“行業(yè)專家”。
如果說硬件國產(chǎn)是“骨骼”的重塑，那么“大小模型”協(xié)同機(jī)制則是“神經(jīng)系統(tǒng)”的進(jìn)化。為了更好地解決并適應(yīng)這個問題，“調(diào)度智慧大腦”采用了“大小模型”協(xié)同的機(jī)制，即“大模型+機(jī)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(jìn)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(zhǔn)計(jì)算”，為大模型提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。同時融合了氣象、電網(wǎng)運(yùn)行信息等全量數(shù)據(jù)，不斷學(xué)習(xí)電網(wǎng)調(diào)度人員的專家經(jīng)驗(yàn)與工作模式。
過去，調(diào)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(diào)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(wù)，改寫了電力調(diào)度的模式規(guī)則。
讓AI技術(shù)創(chuàng)新融入調(diào)度業(yè)務(wù)血脈
提升的遠(yuǎn)不止于效率。當(dāng)技術(shù)創(chuàng)新真正融入業(yè)務(wù)血脈，其價值便如漣漪般擴(kuò)散至每個環(huán)節(jié)。“調(diào)度智慧大腦”在負(fù)荷預(yù)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(zhǔn)——負(fù)荷預(yù)測是電網(wǎng)調(diào)度計(jì)劃的關(guān)鍵。提升預(yù)測準(zhǔn)確率，對提高電網(wǎng)運(yùn)行安全穩(wěn)定性、保障用電需求至關(guān)重要。
如何提升負(fù)荷預(yù)測效率，減少人工研判？“調(diào)度智慧大腦”綜合運(yùn)用“氣象大模型+專業(yè)小模型技術(shù)”，接入阿里達(dá)摩院“八觀氣象大模型”，將未來48小時氣象預(yù)報的更新頻率提升至1小時一次，為負(fù)荷預(yù)測提供了更加及時、準(zhǔn)確的氣象數(shù)據(jù)支持。
同時，“電網(wǎng)調(diào)度智慧大腦”結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行自主分析學(xué)習(xí)，有效提升負(fù)荷預(yù)測任務(wù)在極端天氣、節(jié)假日等小樣本事件下的準(zhǔn)確率。
更安全——調(diào)度操作防誤是電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)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(yīng)，造成不可估量的損失。
“電網(wǎng)調(diào)度智慧大腦”采用圖（知識圖譜）模（大語言模型）融合增強(qiáng)技術(shù)，智能解析操作票內(nèi)容，自動匹配檢修申請與電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過不斷地自學(xué)習(xí)迭代提升，實(shí)現(xiàn)調(diào)度操作票全要素智能審核，逐漸演化為專家級調(diào)度“虛擬安全員”，防范誤操作事故的發(fā)生。
山東電力調(diào)控中心調(diào)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(chǔ)錯誤，現(xiàn)在連‘漏投短引線保護(hù)’這種復(fù)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(zhǔn)確地完成故障分析和科學(xué)處置是關(guān)鍵。2024年10月18日夜間，煙臺北部海域風(fēng)雨交加，一條沿海的220千伏線路因海水拍打發(fā)生嚴(yán)重故障。這樣高難度的挑戰(zhàn)，每年要經(jīng)歷數(shù)次，并不少見。
若在以往，調(diào)度員需在多個電網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺之間反復(fù)切換，調(diào)閱故障錄波、識別電網(wǎng)風(fēng)險、檢索線路參數(shù)、電網(wǎng)運(yùn)行要求及處置預(yù)案等，常常應(yīng)接不暇，至少耗費(fèi)十余分鐘才能完成故障定位及處置。
“調(diào)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(nèi)均給出了正確的研判結(jié)果，為調(diào)度員及時、準(zhǔn)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(dāng)“科技以人為本”成為現(xiàn)實(shí)，電力調(diào)度這門“平衡的藝術(shù)”，正在進(jìn)化成“精密的科學(xué)”。國網(wǎng)山東電力的實(shí)踐證明，這場革命不需要轟轟烈烈的顛覆，只需將技術(shù)創(chuàng)新深植于業(yè)務(wù)痛點(diǎn)，讓AI真正成為“懂電力的專家”。
為電力調(diào)度提供“山東方案”
更深遠(yuǎn)的影響，還在于行業(yè)生態(tài)的融合。2024年初，“電網(wǎng)調(diào)度智慧大腦”還在試運(yùn)行前期，在一間會議室里，幾方技術(shù)團(tuán)隊(duì)正圍坐在環(huán)形屏幕前，而大屏幕上閃動著“調(diào)度智慧大腦”實(shí)時解析的全省各類電網(wǎng)運(yùn)行信息，工程師們用電力術(shù)語、代碼語言和數(shù)學(xué)模型激烈碰撞——這幅場景，恰是中國式產(chǎn)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(dá)摩院、南瑞集團(tuán)的通力合作，開創(chuàng)了“需求方定義場景、技術(shù)方攻堅(jiān)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(bǔ)：國網(wǎng)山東電力作為需求方，提煉出十余項(xiàng)源自實(shí)際調(diào)度場景的核心業(yè)務(wù)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(shí)現(xiàn)調(diào)度業(yè)務(wù)場景與AI的深度融合；南瑞集團(tuán)扮演“數(shù)據(jù)高速公路”角色，打通電網(wǎng)內(nèi)十余個核心系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，構(gòu)建起覆蓋超百億條數(shù)據(jù)的調(diào)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(yīng)總部號召，進(jìn)行落地和嘗試，將現(xiàn)有成熟應(yīng)用場景與之融合，并加快推進(jìn)后續(xù)應(yīng)用場景開發(fā)，進(jìn)一步增強(qiáng)專業(yè)知識理解和電力場景解析能力。
如今，當(dāng)“電網(wǎng)調(diào)度智慧大腦”在調(diào)度臺上無聲運(yùn)轉(zhuǎn)，它不僅為電力調(diào)度提供了“山東方案”，更成為國網(wǎng)山東電力的一張技術(shù)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）