引言
我国能源电力发展面临重大战略挑战,包括能源革命、双碳目标、新型电力系统建设等。新能源迅猛发展,截至2025年8月底,全国新能源装机容量约17亿千瓦,占累计发电装机容量的约46%。新能源发展对减少化石能源依赖、提高能源安全、促进经济增长、保护环境具有重要意义。
一、新型电力系统需要人工智能
新型电力系统以新能源为主体,需要人工智能技术支持。现有“源随荷动”的刚性调度模式难以应对新能源高渗透率场景,需要构建以电力专用人工智能技术为核心、源网荷储柔性动态平衡的电力调度“超级大脑”。人工智能是电网“无条件”接受新能源的技术基础,推动电力创新发展,为系统运行提供智能导航。
新型电力系统需要人工智能的透明化,融合信息技术、计算技术、传感技术等,实现电网的自由数据采集、存储、获取和智能分析。透明电网是信息技术、计算技术、传感技术、控制理论和控制技术、人工智能、互联网等与电力系统的深度融合,实现电网全面可见、可知、可控。
透明电网的“超级大脑”是电力人工智能,基于海量数据建立物理电网系统在数字空间的映射,实现电网的智能分析、智能决策、智能管理、智能运行、“智能导航”。
二、电力人工智能的研究现状
我国电力系统人工智能大模型研发呈现蓬勃发展态势,众多企业和机构积极投入研发。电力大模型研发已从理论探索进入规模化应用初期,在设备巡检、新能源预测等领域成效显著,但仍需突破数据共享、实时计算、安全可信等技术瓶颈。
电力系统人工智能大模型技术不断创新和突破,包括多模态技术融合、算力与算法优化、物理-数据混合驱动等。应用场景日益丰富,包括电网调度、设备运维、智能客服等。未来趋势包括行业专用大模型、多智能体协同、数字李生集成、标准与生态建设等。
三、电力人工智能的研究和思考-我们的工作
电力人工智能(AIEPS)是专业大模型,能够满足物理规律、电力系统技术准则,实现电力系统生产智能应用。我们的工作目标是开发世界领先的专业大模型,构建驱动物理电网“透明运行”的智能内核,实现新型电力系统“状态透明”,为新能源的“无条件”接入创造无限可能。
电力人工智能系统(AIEPS)是电力系统的“超级大脑”,对电网运行进行实时、精确地控制与管理,实现全面可见、可知、可控的透明化。我们于2023年6月首次提出建设电力人工智能系统AIEPS,2023年9月通过怀柔国家实验室学术委员会批准立项,2023年10月南方电网与怀柔国家实验室合作,启动电力人工智能大模型技术重大专项。
电力人工智能系统的特征包括智慧性、自适应性、精确性、实时性。我们研发面向电力系统运行的电力人工智能系统AIEPS,透过海量数据发现新型电力系统运行规律。我们提出电力系统时空融合的自掩码、自监督预训练方法,异构算力轻量化加速方法,高并发实时轻量化推理技术,大模型量化与剪枝蒸馏技术,基于轻量化算子的模型挺架加速技术,基于异构算力硬件资源的加速推理技术。
我们提出新型电力系统多领域知识融合与提取技术,面向新型电力系统特定业务场景的AI大模型微调关键算法,建立电力A大模型支撑的源荷预测、风险预判、智能调度业务应用。我们提出面向新型电力系统的通用智能决策技术框架,支撑复杂未知场景下的风险综合判断和高效调度决策。
我们建设世界首套电力人工智能系统AIEPS,研发基于海量数据、满足物理规律的电力专业大模型。我们提出测点和函数集的技术要点,已生成百万样本的模拟数据和真实电网超过百万测点样本。我们通过训练千种有限工况,具备亿种未见工况的适应能力,三项核心指标远超传统方法,初步解决通用大模型无法兼顾“精确性、适应性、实时性”的三角难题。
我们在13659万级系统上探索大规模状态生成问题,设计适应电力网络计算的模型。预期成效包括面向新能源高渗透率的新型电力系统,提升新能源大发时段的消纳率,实现调度决策的智能化升级与安全高效运行。
结语
电力人工智能大模型(AIEPS)是新型电力系统建设的重要技术基础,是专业大模型,需要硬核创新技术。新型电力系统建设需要人工智能技术,电网技术从自动化进入智能化时代,打造电力人工智能系统AIEPS。数字化是基础,电力人工智能系统AIEPS构建数字数据之间的关系,实现新型电力系统全面可见、可知、可控的透明化,构建透明电网的核心技术体系。电力人工智能大模型(AIEPS)是消纳新能源、管理新能源的核心基础。