新型電力系統(tǒng)加速推進(jìn)下，大規(guī)模新能源接入、產(chǎn)消者新型負(fù)荷快速增長，以及微電網(wǎng)、虛擬電廠等新模式新業(yè)態(tài)的加入，使得電網(wǎng)運(yùn)行安全挑戰(zhàn)陡增，行業(yè)亟需運(yùn)用智能化手段探索新型電力系統(tǒng)建設(shè)的新理論、新方法，攻克系統(tǒng)穩(wěn)定控制難題。

此時(shí)，隨著人工智能技術(shù)發(fā)展，其在促進(jìn)數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘、驅(qū)動(dòng)電力業(yè)務(wù)優(yōu)化升級(jí)上表現(xiàn)出越來越不可替代的關(guān)鍵作用。尤其是電力大模型在發(fā)電、調(diào)控、配電、巡檢、客服等場景的深層次應(yīng)用，為優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行控制體系，賦能電力生產(chǎn)力提升帶來巨大的價(jià)值和優(yōu)勢，成為推動(dòng)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵。

電力行業(yè)正在迎來人工智能時(shí)代。

電力行業(yè)首個(gè)大模型落地

2023年9月，南方電網(wǎng)發(fā)布了行業(yè)首個(gè)自主創(chuàng)新電力大模型“大瓦特”，一舉將電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型推入人工智能時(shí)代。

自主創(chuàng)新電力大模型“大瓦特”是南方電網(wǎng)人工智能科技有限公司基于算力集群（華為昇騰）和訓(xùn)練框架（MindSpore）自主研發(fā)的電力垂直領(lǐng)域大模型。其集成了南網(wǎng)內(nèi)部知識(shí)庫，覆蓋輸電、變電、配電、調(diào)度、客服、黨建、安監(jiān)等十余個(gè)領(lǐng)域，通過自研的文檔級(jí)多粒度信息穿透和大規(guī)模電力行業(yè)文檔稠密檢索等兩大創(chuàng)新核心技術(shù)，成為能源電力領(lǐng)域的人工智能“專家”。

重要的是，“大瓦特”是專門為電力行業(yè)打造、具有電力系統(tǒng)思維能力的人工智能平臺(tái)。也是行業(yè)內(nèi)首個(gè)實(shí)現(xiàn)NLP（自然語言處理）/CV（計(jì)算機(jī)視覺）的跨模態(tài)數(shù)據(jù)打通產(chǎn)品，為電網(wǎng)后續(xù)的業(yè)務(wù)形態(tài)提供了新的交互范式。

尤其在輸變配業(yè)務(wù)上，基于文本數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)的向量化和人工標(biāo)注對齊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用戶意圖識(shí)別、多輪對話、總結(jié)提煉等功能，極大擴(kuò)展了CV應(yīng)用場景，簡化CV模型的應(yīng)用門檻。

當(dāng)前，隨著智能客服、輸變配、電力調(diào)度和安監(jiān)等垂直深度領(lǐng)域應(yīng)用，電力大模型已在廣東、廣西、云南、貴州、海南五省區(qū)的發(fā)、輸、變、配、用電各領(lǐng)域80余個(gè)場景實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。

人工智能大模型的應(yīng)用為電網(wǎng)業(yè)務(wù)提質(zhì)增效帶來的巨大的價(jià)值。南方電網(wǎng)人工智能科技公司副總經(jīng)理、南方電網(wǎng)高級(jí)專業(yè)技術(shù)專家梁壽愚在接受媒體采訪時(shí)曾表示：在巡檢領(lǐng)域，現(xiàn)在大模型可以替代80%的人工，智能客服方面也是80%左右；在電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測方面，AI大模型可全面替代人力；在輸配電領(lǐng)域，大模型已具備每分鐘處理100張問題圖片的能力，還能同時(shí)識(shí)別20類缺陷，識(shí)別效率是傳統(tǒng)人工智能算法的10倍；在電力調(diào)度領(lǐng)域，能夠協(xié)助調(diào)度部門針對電網(wǎng)異常情況秒級(jí)自動(dòng)化生成處置預(yù)案，及時(shí)響應(yīng)15分鐘電力市場調(diào)節(jié)要求，使預(yù)案更安全、高效。

事實(shí)上，在人工智能的探索應(yīng)用上，我國電力行業(yè)已經(jīng)過多輪從點(diǎn)到面的摸索。從早期傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，后來引入深度學(xué)習(xí)，再到后來的強(qiáng)化學(xué)習(xí)，逐漸探索并發(fā)現(xiàn)人工智能的重要價(jià)值。

彼時(shí)，恰逢生成式人工智能爆發(fā)， “大模型”也成為電力人工智能探索發(fā)展的熱點(diǎn)方向。

人工智能已達(dá)拐點(diǎn)

一個(gè)很明顯的趨勢是，隨著大模型落地和深度應(yīng)用，電力行業(yè)生產(chǎn)力大幅提升已是大勢所趨。

“人工智能技術(shù)已經(jīng)到達(dá)拐點(diǎn)，將對產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式產(chǎn)生質(zhì)的變革。從這個(gè)角度來看，新一代人工智能主要是由技術(shù)驅(qū)動(dòng)，從過去的理解和判斷走向更深層次的認(rèn)知。”華為昇思MindSpore開源社區(qū)理事長丁誠曾在接受媒體采訪時(shí)這樣形容人工智能的發(fā)展階段。

正如“大瓦特”所構(gòu)建的高效便捷平臺(tái)，其高效的背后主要來源于華為算力基礎(chǔ)設(shè)施和算力資源等服務(wù)。

“大瓦特”自設(shè)計(jì)之初就充分考慮到了電力行業(yè)的特殊需求和復(fù)雜性，融合了電力業(yè)務(wù)的制度規(guī)范、基礎(chǔ)知識(shí)以及相關(guān)行業(yè)報(bào)告等，模型參數(shù)量高達(dá)130億。采用Llama結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)位置編碼，基礎(chǔ)語料達(dá)3.5TB，微調(diào)數(shù)據(jù)超過500萬條。研發(fā)團(tuán)隊(duì)將大模型壓縮到顯存32GB的GPU卡上，實(shí)現(xiàn)了單卡推理，節(jié)省推理硬件需求。基于KV Cache技術(shù)，實(shí)現(xiàn)算力單卡最快推理速度9 tokens/秒。

這也使得“大瓦特”模型更像是一個(gè)算法的模型組——在故障檢測與預(yù)防、設(shè)備維護(hù)與優(yōu)化、電網(wǎng)優(yōu)化與管理、自動(dòng)化報(bào)告與文檔生成、虛擬助手和智能客戶服務(wù)等多業(yè)務(wù)領(lǐng)域提供多元化解決方案，助力電網(wǎng)生產(chǎn)力極大提升。

可以說，人工智能正在以更強(qiáng)大的生產(chǎn)力賦能電力行業(yè)，背后的本質(zhì)是已經(jīng)到達(dá)拐點(diǎn)的技術(shù)，催化出產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)方式的“質(zhì)”的變革。

“生態(tài)”決定人工智能廣度與深度

除了技術(shù)本身，另一個(gè)值得關(guān)注的角度是，人工智能與電力行業(yè)的深度融合涉及多學(xué)科研究，尤其是算力緊缺的情況下，進(jìn)一步加強(qiáng)生態(tài)協(xié)助、促進(jìn)上下游共建技術(shù)生態(tài)圈就變得格外重要。基于上述考量，“生態(tài)”也成為華為推進(jìn)電力人工智能發(fā)展的重要任務(wù)。

2023年5月，南方電網(wǎng)牽頭華為等企業(yè)、高校成立“電力行業(yè)人工智能聯(lián)盟”，旨在共享電力行業(yè)人工智能數(shù)據(jù)、算力、算法模型、產(chǎn)業(yè)報(bào)告等資源，快速掌握電力人工智能發(fā)展前沿動(dòng)態(tài)、試點(diǎn)應(yīng)用創(chuàng)新成果、提高企業(yè)人工智能技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用水平，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

自聯(lián)盟成立以來，華為積極配合南網(wǎng)電力行業(yè)AI創(chuàng)新賽事與活動(dòng)，在算法賽馬、技術(shù)講座、組織運(yùn)營等多方面推進(jìn)整體工作。2024年，聯(lián)盟也將持續(xù)在科技攻關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)制定、成果轉(zhuǎn)化、智庫建設(shè)，以及人才培養(yǎng)上加大合作力度。

以新質(zhì)生產(chǎn)力賦能雙碳目標(biāo)

今年，“人工智能+”作為發(fā)展關(guān)鍵詞之一被首次寫入政府工作報(bào)告。在“大力推進(jìn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力”內(nèi)容里，政府工作報(bào)告指出：深化大數(shù)據(jù)、人工智能等研發(fā)應(yīng)用，開展“人工智能+”行動(dòng)。

關(guān)于“新質(zhì)生產(chǎn)力”，國家領(lǐng)導(dǎo)人也在今年兩會(huì)上詳細(xì)闡述了其內(nèi)涵：以勞動(dòng)者、勞動(dòng)資料、勞動(dòng)對象及其優(yōu)化組合的躍升。

在華為看來，新質(zhì)生產(chǎn)力在電力行業(yè)的落地實(shí)踐，即構(gòu)建以“電力+算力”為核心的新型電力系統(tǒng)。而未來“大電網(wǎng)+主動(dòng)配電網(wǎng)+微電網(wǎng)”的形態(tài)，正在呼喚數(shù)據(jù)、超級(jí)計(jì)算、大模型、感知物聯(lián)、聯(lián)動(dòng)控制、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與電力系統(tǒng)深度融合。

本文參考資料：

1.電力行業(yè)進(jìn)入大模型時(shí)代 南方電網(wǎng)如何布局（https://www.21jingji.com/article/20240425/herald/37bf00c8f2a3551b85f44fb8ee1b7543.html）

2.算法、基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)推動(dòng)人工智能技術(shù)變革——專訪昇思MindSpore開元社區(qū)理事長丁誠（來源：《南方能源觀察》）

3.《領(lǐng)先企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型實(shí)踐白皮書（2023年）》