南方电网人工智能发展历程可分为技术积累阶段和系统推进阶段。技术积累阶段以深度学习技术为基础,在电力行业已有应用实践。南方电网自2018年起系统性推进数字化与人工智能技术融合,构建了以“数字电网为核心,自主创新为驱动的人工智能发展体系,助力新型电力系统建设。南方电网在人工智能领域取得显著成果,包括发布首个自主可控大模型“大瓦特”、自研电力行业人工智能创新平台、入选工信部“行业大模型”试点企业等。
人工智能是支撑新型电力系统高质量发展的关键,能有效解决新型电力系统海量数据接入、系统安全稳定、实时性等问题,推动人工智能走向边缘设备,实现云-边-端协同互动,赋能发输变配用等环节。南方电网在数字孪生领域技术发展现状包括高精度建模、实时同步、广域覆盖等技术特点,并已构建了涵盖995座新能源场站、2万发电单元的数字孪生电网底座。
数字孪生与人工智能融合的背景与必要性包括高比例新能源与新型负荷冲击、极端天气与韧性要求升级、单点突破与烟囱壁垒等。融合的关键挑战包括全要素多物理场建模难题、算力与实时性矛盾、AI可解释性与电网安全、网络安全与隐私保护等。
系统融合发展思路包括云端全局高精度孪生/长周期训练、云边端协同架构、生成式AI与模型融合、元宇宙交互与培训、标准与开放生态等。数字孪生和人工智能融合发展场景包括电力设备设施的数字孪生建模、沉浸式运维检修和培训应用、架空输电线路地灾监测及智能化处理、覆冰预测及风险预警、智能规划与网架优化、实时仿真与智能调控、设备预测性维护、无人机AI巡检、韧性电网灾变应对、需求响应与能效服务等。
实施路径与展望包括标准与开放生态、价值与生态愿景,迈向“虚实互动、数智驱动”的能源元宇宙。预期可实现0.3pp综合线损下降,助力南方电网成为数字电网友好型、服务型创新型世界一流企业。