我國(guó)正處于能源結(jié)構(gòu)調(diào)整關(guān)鍵時(shí)期。近日召開的2025年全國(guó)能源工作會(huì)議提出，加快推進(jìn)科技自立自強(qiáng)，大力發(fā)展能源領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力；深入實(shí)施智能電網(wǎng)、煤炭等重大專項(xiàng)。作為建設(shè)新型電力系統(tǒng)和新型能源體系的核心平臺(tái)，我國(guó)電網(wǎng)正經(jīng)歷前所未有的變革。打造數(shù)智化堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)，充分利用數(shù)字技術(shù)和智能化手段，推動(dòng)電網(wǎng)功能形態(tài)、運(yùn)行管理、服務(wù)模式全面升級(jí)，已成為保障國(guó)家能源安全、加快能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的必由之路。
數(shù)字技術(shù)讓電網(wǎng)更堅(jiān)強(qiáng)
當(dāng)前，隨著新能源發(fā)電占比不斷提升與極端天氣事件趨多趨強(qiáng)，電力系統(tǒng)面臨保障供電安全、新能源消納等挑戰(zhàn)。經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展對(duì)供電安全可靠性要求不斷提高。面對(duì)新形勢(shì)，電網(wǎng)改造如何破局？
保障電力安全，主干電網(wǎng)當(dāng)仁不讓。2024年12月20日，南方電網(wǎng)超高壓公司大理局在主網(wǎng)架數(shù)字化方面取得重大突破，成功將±800千伏滇西北至廣東特高壓直流輸電工程起點(diǎn)站新松換流站，全面升級(jí)為數(shù)字化智能換流站。此外，±500千伏金中直流輸電工程起點(diǎn)站金官換流站，也完成了物理電網(wǎng)智能化升級(jí)改造。兩條直流線路智能化升級(jí)，不僅實(shí)現(xiàn)了“西電東送”主通道的全景感知、全域融合和全鏈可控，也推動(dòng)了跨區(qū)域輸電網(wǎng)生產(chǎn)業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
南方電網(wǎng)超高壓公司大理局生產(chǎn)技術(shù)部高級(jí)經(jīng)理曹生輝表示，面對(duì)換流站設(shè)備規(guī)模日益增長(zhǎng)與人員不足的矛盾，以及云南地區(qū)地震、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)人工巡視方式難以滿足需求。大理局通過(guò)數(shù)字技術(shù)集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)維業(yè)務(wù)全自動(dòng)化，提升了運(yùn)維質(zhì)量和生產(chǎn)效率，確保了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
如果說(shuō)高壓輸電線路是電網(wǎng)主動(dòng)脈，配電網(wǎng)就是電力系統(tǒng)的毛細(xì)血管，同樣不容忽視。自2024年10月起，國(guó)網(wǎng)嘉興供電公司試點(diǎn)在浙江嘉善地區(qū)配電網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃中，全方位使用配電網(wǎng)自動(dòng)規(guī)劃系統(tǒng)，提升配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)質(zhì)效。目前，該系統(tǒng)已在浙江省7個(gè)地市推廣應(yīng)用。
“通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)生成，規(guī)劃用時(shí)由3個(gè)月至4個(gè)月縮短到1周至2周，不僅快還準(zhǔn)?！眹?guó)網(wǎng)嘉興供電公司發(fā)展專業(yè)工作人員常明表示，該系統(tǒng)創(chuàng)新配網(wǎng)規(guī)劃數(shù)字化管理模式，將電網(wǎng)數(shù)據(jù)模型和地方城建“多規(guī)合一”數(shù)據(jù)模型進(jìn)行空間耦合，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃與國(guó)土空間規(guī)劃全面統(tǒng)籌、有機(jī)銜接。據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用新系統(tǒng)后，規(guī)劃項(xiàng)目執(zhí)行率較以往提升約12%，規(guī)劃可研偏差率降低約16%。
數(shù)字技術(shù)可從多方面讓電網(wǎng)變堅(jiān)強(qiáng)。專家表示，通過(guò)智能傳感器實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，結(jié)合智能診斷技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障；利用大數(shù)據(jù)與人工智能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)負(fù)荷預(yù)測(cè)和智能調(diào)度決策；故障發(fā)生時(shí)能快速定位與隔離，并自動(dòng)恢復(fù)供電。此外，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的規(guī)劃決策和仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)，能強(qiáng)化電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)，全方位提升電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)性與可靠性。
人工智能讓電網(wǎng)更聰明
在“雙碳”目標(biāo)下，具有波動(dòng)性、隨機(jī)性、間歇性的新能源大量并網(wǎng)，分布式光伏、新型儲(chǔ)能、虛擬電廠等海量新型電力經(jīng)營(yíng)主體接入電力系統(tǒng)。越來(lái)越復(fù)雜的電力系統(tǒng)，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定高效運(yùn)行帶來(lái)較大挑戰(zhàn)。
化繁為簡(jiǎn)，需要“超強(qiáng)大腦”。2024年12月19日，國(guó)家電網(wǎng)發(fā)布千億級(jí)多模態(tài)行業(yè)大模型——光明電力大模型。該模型作為能源電力領(lǐng)域的人工智能“專家”，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、促進(jìn)新能源消納、做好供電服務(wù)提供支撐。
光明電力大模型目前已在電網(wǎng)規(guī)劃、電網(wǎng)運(yùn)維、電網(wǎng)運(yùn)行、客戶服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。以電網(wǎng)運(yùn)維為例，換流變壓器是電能轉(zhuǎn)換輸送的核心設(shè)備，零部件多達(dá)1000多個(gè)，一旦出現(xiàn)缺陷，要快速、準(zhǔn)確研判缺陷類型并精準(zhǔn)定位難度極大。“光明電力大模型目前已學(xué)習(xí)2000多項(xiàng)故障案例，具備13項(xiàng)‘常見病’診斷能力?！眹?guó)網(wǎng)山東電力運(yùn)維人員孫慧介紹，“以前我們組織設(shè)備研發(fā)、試驗(yàn)測(cè)試和運(yùn)維檢修聯(lián)合專家團(tuán)隊(duì)到現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估，至少耗時(shí)一周，現(xiàn)在只要點(diǎn)下鼠標(biāo)很快就能得到診斷結(jié)論?！?
如何馴服不穩(wěn)定的新能源，是新型電力系統(tǒng)面臨的核心問(wèn)題。中國(guó)工程院院士李立浧認(rèn)為，新能源不可預(yù)測(cè)是因?yàn)槿祟悓?duì)氣候氣象和新能源出力特性的耦合機(jī)理沒(méi)有完全認(rèn)識(shí)，現(xiàn)有系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和市場(chǎng)機(jī)制，無(wú)法完全適應(yīng)大規(guī)模新能源帶來(lái)的電力電量實(shí)時(shí)平衡問(wèn)題。
讓變幻莫測(cè)的新能源可靠起來(lái)，人工智能技術(shù)尤其重要。李立浧認(rèn)為，人工智能技術(shù)使海量新能源接入電力系統(tǒng)成為可能，為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供智能導(dǎo)航。
南方電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心水電及新能源處主管鄧韋斯介紹，新能源功率預(yù)測(cè)不僅需要更精準(zhǔn)的氣象預(yù)報(bào)，也需要質(zhì)量更高的新能源運(yùn)行數(shù)據(jù)和算法。南方電網(wǎng)打造的新能源功率預(yù)測(cè)智慧平臺(tái)，是一個(gè)完全開放的試驗(yàn)場(chǎng)地，已接入南方1300多個(gè)新能源場(chǎng)站、超13億條新能源運(yùn)行數(shù)據(jù)，新能源預(yù)測(cè)廠家可在這個(gè)生產(chǎn)運(yùn)行鏡像環(huán)境中進(jìn)行算法開發(fā)和技術(shù)探索。
共建生態(tài)夯實(shí)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)
建設(shè)數(shù)智化堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)資金投入大、技術(shù)要求高，離不開能源電力產(chǎn)業(yè)鏈要素整合，少不了發(fā)揮央企原創(chuàng)技術(shù)策源地帶動(dòng)作用。為構(gòu)建自主可控電網(wǎng)數(shù)字化智能化產(chǎn)業(yè)生態(tài)，2024年12月27日，國(guó)網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團(tuán)對(duì)外發(fā)布新型電力系統(tǒng)國(guó)家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺(tái)，并正式啟動(dòng)位于成都天府新區(qū)的數(shù)智電網(wǎng)科創(chuàng)園。
國(guó)網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團(tuán)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)軟件測(cè)評(píng)中心等研究機(jī)構(gòu)，華為、百度、阿里、騰訊等行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)，以及清華大學(xué)、四川大學(xué)、武漢大學(xué)等知名高校，貫通設(shè)計(jì)、研發(fā)、小試、中試、驗(yàn)證、應(yīng)用的創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈全環(huán)節(jié)，積極構(gòu)建以電力鴻蒙產(chǎn)業(yè)鏈為底座、電力人工智能產(chǎn)業(yè)鏈為核心、電力應(yīng)用場(chǎng)景產(chǎn)業(yè)鏈為牽引的“三鏈融合”產(chǎn)業(yè)布局。
國(guó)家電網(wǎng)有限公司數(shù)字化工作部副主任王磊表示，強(qiáng)化數(shù)智賦能賦效，加速產(chǎn)業(yè)建圈強(qiáng)鏈，構(gòu)建數(shù)智產(chǎn)業(yè)新生態(tài)，吸納更多優(yōu)質(zhì)企業(yè)共建電網(wǎng)數(shù)字化智能化生態(tài)，對(duì)帶動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展具有重要意義。
在構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)方面，南方電網(wǎng)牽頭組建電力行業(yè)人工智能聯(lián)盟，聯(lián)合華能集團(tuán)、中廣核集團(tuán)、華為、百度、清華大學(xué)等企業(yè)和高校，形成了完整的產(chǎn)學(xué)研鏈條，共同推動(dòng)電力人工智能技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用建設(shè)。同時(shí)，不斷優(yōu)化人工智能建設(shè)“賽馬制”，加大對(duì)調(diào)用大、性能優(yōu)的算力與框架提供商的采購(gòu)份額，提高對(duì)技術(shù)強(qiáng)、參與深的算法開發(fā)者與模型提供商的采購(gòu)力度。
專家表示，當(dāng)前構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，要充分認(rèn)識(shí)電力行業(yè)技術(shù)資金密集、存量系統(tǒng)龐大的特點(diǎn)，持續(xù)優(yōu)化新型電網(wǎng)科技創(chuàng)新資源配置，圍繞能源數(shù)字產(chǎn)業(yè)化，積極打造數(shù)智電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈；深化北斗、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)集成應(yīng)用，著力培育新業(yè)態(tài)新模式，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、價(jià)值創(chuàng)造力、產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)力。