以人工智能賦能新型電力系統(tǒng)建設(shè)

  

以人工智能賦能新型電力系統(tǒng)建設(shè)(圖1)

  人工智能是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動力量。電力行業(yè)是關(guān)系國家能源安全、經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),加快構(gòu)建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)是進一步深化電力體制改革的方向,要發(fā)揮好人工智能技術(shù)的重要支撐作用。

  中央全面深化改革委員會第二次會議指出,要科學(xué)合理設(shè)計新型電力系統(tǒng)建設(shè)路徑,在新能源安全可靠替代的基礎(chǔ)上,有計劃分步驟逐步降低傳統(tǒng)能源比重。bwin必贏構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵在于實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級,促進清潔能源廣泛應(yīng)用,提高能源利用效率,保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,這需要更加突出新型電力系統(tǒng)的靈活性、智能性和開放性特征。

  靈活性要求系統(tǒng)能夠快速適應(yīng)新能源發(fā)電的波動性和不確定性,確保電力供應(yīng)的連續(xù)性和可靠性;智能性則是指通過數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)的深度融合,實現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化管理和運營,提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和決策精度;開放性則意味著系統(tǒng)必須能夠接納各種不同的能源類型和市場參與者,形成多元化的能源供給體系。

  新型電力系統(tǒng)可以依托人工智能技術(shù)卓越的數(shù)據(jù)處理能力、學(xué)習(xí)能力和決策能力,對海量電力數(shù)據(jù)進行實時分析、精準(zhǔn)預(yù)測和智能決策,顯著提高電力系統(tǒng)靈活性、智能性和開放性,進而改善運行效率和穩(wěn)定性。例如,利用深度學(xué)習(xí)算法對新能源發(fā)電功率進行預(yù)測,可以更準(zhǔn)確地掌握新能源發(fā)電的波動規(guī)律,為電網(wǎng)調(diào)度提供更加科學(xué)的依據(jù),減少因預(yù)測不準(zhǔn)造成的電力供需錯位問題。

  為構(gòu)建新型電力系統(tǒng),國家有關(guān)部門印發(fā)了《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案(2024—2027年)》,明確2024年至2027年重點開展9項專項行動,包括電力系統(tǒng)穩(wěn)定保障行動、大規(guī)模高比例新能源外送攻堅行動、配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展行動、智慧化調(diào)度體系建設(shè)行動等,提升電網(wǎng)對清潔能源的接納、配置、調(diào)控能力,加快推進新型電力系統(tǒng)建設(shè)。這些專項行動都包含著對數(shù)字化智能化的要求,需要將人工智能技術(shù)貫穿新型電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié),全面賦能電力的“輸、發(fā)、配、變、用、調(diào)”,構(gòu)建以電力系統(tǒng)大模型為主體的新型電力系統(tǒng)人工智能體系架構(gòu),主要包括數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理層、數(shù)據(jù)分析與挖掘?qū)印⒅悄軟Q策與優(yōu)化層以及應(yīng)用執(zhí)行與反饋層等四個方面。

  數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理層負(fù)責(zé)從電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)收集實時數(shù)據(jù),進行必要的清洗和標(biāo)準(zhǔn)化處理,確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可用性;數(shù)據(jù)分析與挖掘?qū)觿t利用機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等科學(xué)技術(shù),對電力系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)進行深入分析,挖掘數(shù)據(jù)背后的模式、趨勢及異常情況,為智能決策提供科學(xué)依據(jù);智能決策與優(yōu)化層基于分析結(jié)果,運用先進的優(yōu)化算法和決策模型,為電力系統(tǒng)調(diào)度、運維等業(yè)務(wù)提供智能化的決策支持;應(yīng)用執(zhí)行與反饋層則將決策結(jié)果轉(zhuǎn)化為具體的行動,并通過實時反饋機制不斷優(yōu)化決策的效果,不斷迭代升級。

  電力企業(yè)在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中扮演著至關(guān)重要的角色,要積極探索人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的深度應(yīng)用,創(chuàng)新拓展“人工智能+”電力業(yè)務(wù)場景,支持人工智能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用示范項目,積極開發(fā)自主可控的電力大模型。

  在電源側(cè),重點開展新能源發(fā)電的智能預(yù)測與控制,通過深度學(xué)習(xí)等先進技術(shù)對新能源發(fā)電功率進行精準(zhǔn)預(yù)測,結(jié)合儲能技術(shù)和需求側(cè)響應(yīng)策略,實現(xiàn)對新能源發(fā)電的有效調(diào)度和控制,提高新能源的利用率和電網(wǎng)的穩(wěn)定性。在電網(wǎng)側(cè),重點開展電網(wǎng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)測與預(yù)警,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器等設(shè)備對電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)進行實時監(jiān)測,結(jié)合人工智能算法快速識別異常數(shù)據(jù)并發(fā)出預(yù)警,及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在的安全隱患,保障電網(wǎng)的安全運行。在市場側(cè),重點開展電力市場的智能分析與決策,借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù),對電力市場的供需情況進行深入分析,為電力交易提供智能化的決策支持,促進電力市場的公平競爭和高效運作。在用戶側(cè),加強智能用電管理與服務(wù),通過智能家居系統(tǒng)、智能電表等設(shè)備對用戶的用電行為進行實時監(jiān)測和分析,為用戶提供個性化的用電建議和節(jié)能方案,提升用戶的用電效率和滿意度,同時促進節(jié)能減排目標(biāo)的實現(xiàn)。

  同時,電力企業(yè)還要建立健全人才培養(yǎng)機制,加強與高校、科研機構(gòu)的合作與交流,培養(yǎng)一批既懂人工智能又熟悉電力系統(tǒng)的高素質(zhì)復(fù)合型人才。要加強與國際能源組織和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的合作,共同推動人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化發(fā)展。要完善新型電力系統(tǒng)人工智能治理機制,在應(yīng)用人工智能技術(shù)過程中,嚴(yán)格遵守相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,采取有效措施保障數(shù)據(jù)的安全性和隱私性,通過使用加密技術(shù)、訪問控制等手段,確保數(shù)據(jù)安全傳輸和存儲,保障電力安全穩(wěn)定供應(yīng)。

  總之,新型電力系統(tǒng)建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要各個組成部分之間的緊密協(xié)作和高效協(xié)同。人工智能技術(shù)的應(yīng)用,不僅要注重在單個環(huán)節(jié)上的表現(xiàn),更重要的是要關(guān)注整體效能的提升和協(xié)同效應(yīng)的發(fā)揮。一方面,應(yīng)通過構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享平臺和智能調(diào)度系統(tǒng),實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)之間信息的互聯(lián)互通和資源的共享,提高整個系統(tǒng)的協(xié)同運行能力。另一方面,利用人工智能算法對電網(wǎng)運行狀態(tài)進行全面優(yōu)化和智能調(diào)度,實現(xiàn)電力資源的最優(yōu)配置和高效利用。此外,還需要加強跨領(lǐng)域的合作與創(chuàng)新,推動人工智能技術(shù)與新能源、儲能、電動汽車等新興產(chǎn)業(yè)的深度融合,共同推動新型電力系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展,形成多領(lǐng)域聯(lián)動的人工智能生態(tài)。