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)運行安全挑戰(zhàn)陡增，行業(yè)亟需運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，隨著人工智能技術(shù)發(fā)展，其在促進(jìn)數(shù)據(jù)價值挖掘、驅(qū)動電力業(yè)務(wù)優(yōu)化升級上表現(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)運行控制體系，賦能電力生產(chǎn)力提升帶來巨大的價值和優(yōu)勢，成為推動電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵。
電力行業(yè)正在迎來人工智能時代。
電力行業(yè)首個大模型落地
2023年9月，南方電網(wǎng)發(fā)布了行業(yè)首個自主創(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)部知識庫，覆蓋輸電、變電、配電、調(diào)度、客服、黨建、安監(jiān)等十余個領(lǐng)域，通過自研的文檔級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。也是行業(yè)內(nèi)首個實現(xiàn)NLP(自然語言處理)/CV(計算機視覺)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)，實現(xiàn)用戶意圖識別、多輪對話、總結(jié)提煉等功能，極大擴展了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余個場景實現(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)高級專業(yè)技術(shù)專家梁壽愚在接受媒體采訪時曾表示：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，還能同時識別20類缺陷，識別效率是傳統(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)異常情況秒級自動化生成處置預(yù)案，及時響應(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)過多輪從點到面的摸索。從早期傳統(tǒng)的機器學(xué)習(xí)技術(shù)，后來引入深度學(xué)習(xí)，再到后來的強化學(xué)習(xí)，逐漸探索并發(fā)現(xiàn)人工智能的重要價值。
彼時，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)展的熱點方向。
人工智能已達(dá)拐點
一個很明顯的趨勢是，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，將對產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式產(chǎn)生質(zhì)的變革。從這個角度來看，新一代人工智能主要是由技術(shù)驅(qū)動，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，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)知識以及相關(guān)行業(yè)報告等，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)團隊將大模型壓縮到顯存32GB的GPU卡上，實現(xiàn)了單卡推理，節(jié)省推理硬件需求。基于KV Cache技術(shù)，實現(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、自動化報告與文檔生成、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)報告等資源，快速掌握電力人工智能發(fā)展前沿動態(tài)、試點應(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，在算法賽馬、技術(shù)講座、組織運營等多方面推進(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。
關(guān)于“新質(zhì)生產(chǎn)力”，國家領(lǐng)導(dǎo)人也在今年兩會上詳細(xì)闡述了其內(nèi)涵：以勞動者、勞動資料、勞動對象及其優(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)+主動配電網(wǎng)+微電網(wǎng)”的形態(tài)，正在呼喚數(shù)據(jù)、超級計算、大模型、感知物聯(lián)、聯(lián)動控制、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)型實踐白皮書》
來源：世紀(jì)新能源
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