12月19日，由懷柔國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與南方電網(wǎng)公司聯(lián)合主辦的人工智能電力生產(chǎn)大模型發(fā)布會(huì)暨示范應(yīng)用簽約儀式在北京舉行。國(guó)務(wù)院國(guó)資委秘書(shū)長(zhǎng)莊樹(shù)新、科技部六司副司長(zhǎng)王嵩、國(guó)家能源局科技司副司長(zhǎng)徐繼林，南方電網(wǎng)公司董事長(zhǎng)、黨組書(shū)記孟振平，懷柔國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主任、中國(guó)工程院院士湯廣福，周孝信、楊奇遜、李立浧、周守為、岳光溪、郭劍波、劉吉臻、孫金聲、舒印彪、王秋良、王成山、曾嶸、畢天姝、別朝紅、李劍、許和連、石伯明等院士專(zhuān)家，浦江國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、湖南大學(xué)、華北電力大學(xué)、重慶大學(xué)、東方電子集團(tuán)、北京智譜華章科技股份有限公司等單位代表，以及北京市科委、中關(guān)村管委會(huì)，懷柔區(qū)委區(qū)政府負(fù)責(zé)同志出席活動(dòng)。
▲簽約儀式現(xiàn)場(chǎng)。（賴(lài)增鵬攝）
2023年，南方電網(wǎng)正式發(fā)布了我國(guó)電力行業(yè)首個(gè)大模型——南網(wǎng)“大瓦特”，構(gòu)建了開(kāi)放的人工智能模型體系。此次活動(dòng)上正式發(fā)布了底層架構(gòu)創(chuàng)新的原生電力專(zhuān)業(yè)大模型——NWHR電力生產(chǎn)大模型（AI EPS V1.0），作為驅(qū)動(dòng)新型電力系統(tǒng)“透明運(yùn)行”重要的智能內(nèi)核，是世界上首個(gè)從底層架構(gòu)源頭創(chuàng)新的原生電力大模型，是按照電力系統(tǒng)特性打造、專(zhuān)屬于電力系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)大模型。這是一次具有突破意義的創(chuàng)新，是人工智能在電力生產(chǎn)垂直領(lǐng)域應(yīng)用的重大進(jìn)展。
▲簽約儀式現(xiàn)場(chǎng)。（賴(lài)增鵬攝）
黨的二十屆四中全會(huì)提出，加快建設(shè)新型能源體系，積極穩(wěn)妥推進(jìn)和實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，加快形成綠色生產(chǎn)生活方式。面對(duì)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重大戰(zhàn)略與緊迫需求，亟需打造一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)感知、精準(zhǔn)分析、智能決策、自適應(yīng)運(yùn)行的電網(wǎng)“智慧大腦”。2023年，懷柔國(guó)家實(shí)驗(yàn)室攜手南方電網(wǎng)公司聚焦國(guó)家重大戰(zhàn)略需求，踐行新型舉國(guó)體制，建立全國(guó)首家央企與國(guó)家實(shí)驗(yàn)室共建研發(fā)機(jī)構(gòu)，并組建了電力大模型研發(fā)團(tuán)隊(duì)。該團(tuán)隊(duì)由中國(guó)工程院院士、懷柔國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科研團(tuán)隊(duì)帶頭人、南方電網(wǎng)公司專(zhuān)家委名譽(yù)主任委員李立浧牽頭，發(fā)揮國(guó)家實(shí)驗(yàn)室新型體制機(jī)制優(yōu)勢(shì)和南方電網(wǎng)公司數(shù)據(jù)海量、場(chǎng)景豐富的優(yōu)勢(shì)，匯聚高校、企業(yè)、國(guó)家科研機(jī)構(gòu)各方力量，在懷柔國(guó)家實(shí)驗(yàn)室集中開(kāi)展科研“大會(huì)戰(zhàn)”，促進(jìn)多學(xué)科交叉融合，構(gòu)建起“電力+AI”產(chǎn)學(xué)研用深度融合的創(chuàng)新體系，實(shí)現(xiàn)了從理論研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)到系統(tǒng)應(yīng)用的全鏈條貫通。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)圍繞我國(guó)電力系統(tǒng)的核心需求，立足電網(wǎng)特有運(yùn)行特點(diǎn)和實(shí)時(shí)變化狀態(tài)，原創(chuàng)構(gòu)建了NWHR電力生產(chǎn)大模型架構(gòu)，首次實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)在量測(cè)數(shù)據(jù)、物理規(guī)律和運(yùn)行規(guī)程三個(gè)層面的深度融合與協(xié)調(diào)，并由此取得三項(xiàng)核心技術(shù)創(chuàng)新。
在實(shí)時(shí)性上，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)“神經(jīng)末梢”的實(shí)時(shí)感知，研發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了時(shí)空?qǐng)D狀態(tài)空間模型，在僅約數(shù)十毫秒內(nèi)就可以完成對(duì)電網(wǎng)狀態(tài)的快速推演。
在精準(zhǔn)性上，實(shí)現(xiàn)AI對(duì)電網(wǎng)物理定律的“深度理解”與“有效運(yùn)用”，將其“翻譯”為AI可理解、可執(zhí)行的“函數(shù)集”，并深度嵌入模型框架，使計(jì)算、分析和決策自動(dòng)滿足電網(wǎng)安全運(yùn)行要求，顯著提升數(shù)值計(jì)算精度。在僅少數(shù)訓(xùn)練的情況下，即可在數(shù)十億種未見(jiàn)工況中保持同等級(jí)別精度。
在智慧性上，研發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了異構(gòu)空間語(yǔ)義對(duì)齊單元，建立準(zhǔn)確理解電力系統(tǒng)技術(shù)準(zhǔn)則的核心中樞，將電網(wǎng)復(fù)雜風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估準(zhǔn)確率大幅提升，有力支撐高比例新能源接入下電網(wǎng)的安全、高效、自主運(yùn)行。
▲發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，電力生產(chǎn)調(diào)度智能機(jī)器人“小柔”、“小理”互動(dòng)演示。
本次發(fā)布的NWHR電力生產(chǎn)大模型已在南方電網(wǎng)云南大理供電局成功試用，充分展現(xiàn)出其實(shí)時(shí)性、精確性、智慧性特征，更展現(xiàn)出其“自適應(yīng)”能力。
一是快速適應(yīng)海量新工況，在新能源占比高、結(jié)構(gòu)多變的非典型工況下，將潮流分布預(yù)測(cè)誤差精度提升兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
二是自主發(fā)現(xiàn)新運(yùn)行點(diǎn)，在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)自主發(fā)現(xiàn)高消納運(yùn)行點(diǎn)，使新能源消納率平均提升約25%。
三是生成運(yùn)行新方式，在分鐘內(nèi)生成系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化方案，將傳統(tǒng)需要多次串行的復(fù)雜操作，變革為單次全局優(yōu)化。四是快速適配新系統(tǒng)，面對(duì)新設(shè)備投運(yùn)，僅需少樣本微調(diào)即可將關(guān)鍵誤差大幅下降。
據(jù)悉，自試用以來(lái)，系統(tǒng)將調(diào)度方案生成時(shí)間從小時(shí)級(jí)縮短至分鐘級(jí)。通過(guò)提升新能源消納能力，預(yù)計(jì)為大理電網(wǎng)年增綠電超1.2億千瓦時(shí)，每年減排二氧化碳約6萬(wàn)噸。一系列運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，NWHR電力生產(chǎn)大模型的工程部署，將為新能源消納提供智能化解決方案，更將為未來(lái)大規(guī)模分布式新能源實(shí)現(xiàn)“即插即用”和“無(wú)條件”友好接入奠定關(guān)鍵技術(shù)基石。
電力生產(chǎn)大模型的發(fā)布，是懷柔國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與南方電網(wǎng)公司落實(shí)新型舉國(guó)體制，開(kāi)展有組織科研的典型實(shí)踐。“十五五”期間，研發(fā)團(tuán)隊(duì)將按照從“地市級(jí)-省級(jí)-區(qū)域級(jí)”電網(wǎng)的技術(shù)演進(jìn)路線，持續(xù)不斷對(duì)NWHR大模型進(jìn)行迭代優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模、更多類(lèi)型能源資源的協(xié)同調(diào)度與優(yōu)化，全力保障每一度綠電“發(fā)得出、接得住、用得好”，為我國(guó)新型電力系統(tǒng)建設(shè)和能源強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略注入強(qiáng)勁的智慧動(dòng)能。