12月19日，由懷柔國家實驗室與南方電網(wǎng)公司聯(lián)合主辦的人工智能電力生產(chǎn)大模型發(fā)布會暨示范應(yīng)用簽約儀式在北京舉行。國務(wù)院國資委秘書長莊樹新、科技部六司副司長王嵩、國家能源局科技司副司長徐繼林，南方電網(wǎng)公司董事長、黨組書記孟振平，懷柔國家實驗室主任、中國工程院院士湯廣福，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、石伯明等院士專家，浦江國家實驗室、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，懷柔區(qū)委區(qū)政府負(fù)責(zé)同志出席活動。
▲簽約儀式現(xiàn)場。（賴增鵬攝）
2023年，南方電網(wǎng)正式發(fā)布了我國電力行業(yè)首個大模型——南網(wǎng)“大瓦特”，構(gòu)建了開放的人工智能模型體系。此次活動上正式發(fā)布了底層架構(gòu)創(chuàng)新的原生電力專業(yè)大模型——NWHR電力生產(chǎn)大模型（AI EPS V1.0），作為驅(qū)動新型電力系統(tǒng)“透明運行”重要的智能內(nèi)核，是世界上首個從底層架構(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、專屬于電力系統(tǒng)的專業(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。（賴增鵬攝）
黨的二十屆四中全會提出，加快建設(shè)新型能源體系，積極穩(wěn)妥推進(jìn)和實現(xiàn)碳達(dá)峰，加快形成綠色生產(chǎn)生活方式。面對構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重大戰(zhàn)略與緊迫需求，亟需打造一個能夠?qū)崟r感知、精準(zhǔn)分析、智能決策、自適應(yīng)運行的電網(wǎng)“智慧大腦”。2023年，懷柔國家實驗室攜手南方電網(wǎng)公司聚焦國家重大戰(zhàn)略需求，踐行新型舉國體制，建立全國首家央企與國家實驗室共建研發(fā)機(jī)構(gòu)，并組建了電力大模型研發(fā)團(tuán)隊。該團(tuán)隊由中國工程院院士、懷柔國家實驗室科研團(tuán)隊帶頭人、南方電網(wǎng)公司專家委名譽主任委員李立浧牽頭，發(fā)揮國家實驗室新型體制機(jī)制優(yōu)勢和南方電網(wǎng)公司數(shù)據(jù)海量、場景豐富的優(yōu)勢，匯聚高校、企業(yè)、國家科研機(jī)構(gòu)各方力量，在懷柔國家實驗室集中開展科研“大會戰(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，實現(xiàn)了從理論研究、技術(shù)開發(fā)到系統(tǒng)應(yīng)用的全鏈條貫通。
研發(fā)團(tuán)隊圍繞我國電力系統(tǒng)的核心需求，立足電網(wǎng)特有運行特點和實時變化狀態(tài)，原創(chuàng)構(gòu)建了NWHR電力生產(chǎn)大模型架構(gòu)，首次實現(xiàn)了電力系統(tǒng)在量測數(shù)據(jù)、物理規(guī)律和運行規(guī)程三個層面的深度融合與協(xié)調(diào)，并由此取得三項核心技術(shù)創(chuàng)新。
在實時性上，實現(xiàn)對電網(wǎng)“神經(jīng)末梢”的實時感知，研發(fā)團(tuán)隊設(shè)計了時空圖狀態(tài)空間模型，在僅約數(shù)十毫秒內(nèi)就可以完成對電網(wǎng)狀態(tài)的快速推演。
在精準(zhǔn)性上，實現(xiàn)AI對電網(wǎng)物理定律的“深度理解”與“有效運用”，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，使計算、分析和決策自動滿足電網(wǎng)安全運行要求，顯著提升數(shù)值計算精度。在僅少數(shù)訓(xùn)練的情況下，即可在數(shù)十億種未見工況中保持同等級別精度。
在智慧性上，研發(fā)團(tuán)隊設(shè)計了異構(gòu)空間語義對齊單元，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)險評估準(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、自主運行。
▲發(fā)布會現(xiàn)場，電力生產(chǎn)調(diào)度智能機(jī)器人“小柔”、“小理”互動演示。
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)出其實時性、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)測誤差精度提升兩個數(shù)量級。
二是自主發(fā)現(xiàn)新運行點，在毫秒級時間內(nèi)自主發(fā)現(xiàn)高消納運行點，使新能源消納率平均提升約25%。
三是生成運行新方式，在分鐘內(nèi)生成系統(tǒng)級優(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)，面對新設(shè)備投運，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，系統(tǒng)將調(diào)度方案生成時間從小時級縮短至分鐘級。通過提升新能源消納能力，預(yù)計為大理電網(wǎng)年增綠電超1.2億千瓦時，每年減排二氧化碳約6萬噸。一系列運行數(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，更將為未來大規(guī)模分布式新能源實現(xiàn)“即插即用”和“無條件”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，是懷柔國家實驗室與南方電網(wǎng)公司落實新型舉國體制，開展有組織科研的典型實踐。“十五五”期間，研發(fā)團(tuán)隊將按照從“地市級-省級-區(qū)域級”電網(wǎng)的技術(shù)演進(jìn)路線，持續(xù)不斷對NWHR大模型進(jìn)行迭代優(yōu)化，以實現(xiàn)更大規(guī)模、更多類型能源資源的協(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”，為我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)和能源強(qiáng)國戰(zhàn)略注入強(qiáng)勁的智慧動能。