如何利用人工智能技术提升电网运检效率？一探国网冀北电力的数字化实践
如何利用人工智能技术提升电网运检效率？一探国网冀北电力的数字化实践
在科技浪潮涌动的当下，人工智能成为推动各行业变革的关键力量。国网冀北电力积极投身数字化转型，大力推进人工智能与电网业务深度融合。从换流站智检管家上线，到配电网智能分析场景开发，再到多种数字化技术应用，国网冀北电力全面发力，在提升电网运检水平、助力精准施策、为生产一线减负增效等方面成效显著。这不仅为自身发展注入强大动力，也为电力行业数字化转型树立了典范，开启了人工智能赋能电网的新篇章。
人工智能引领电力数字化转型
电力工业作为国民经济发展的重要基础产业，实数融合基础好，数字产业化供给能力强，具有工业互联网融合应用的广阔空间。中国工业互联网研究院党委书记、副院长田川指出，电力行业装备国产化水平和企业数字化水平较高，具备实现全链条自主可控、数据互联互通的先决条件，同时拥有丰富的数据资源和成熟的行业数据管理运营机制，有利于开展数据价值挖掘，推动产业技术生态创新服务模式不断涌现。
随着分布式新能源大规模并网，新型电力系统对电网数字化提出了新要求。中国电力发展促进会人工智能与大数据分会会长沈亮指出，未来需要进一步提高电网的动态感知、运行认知、控制决策能力，通过机理数据和技术融合提升人工智能服务决策的效率，加速传统电力系统向数字化、智能化转型。
中国工程院院士郑纬民强调了智能算力的软件生态对电力系统发展的关键作用，优秀的系统软件能够充分释放底层硬件算力。中国南方电网公司首席人工智能官、首席专业技术专家李鹏提出推动大模型沿着 “单模态一多模态”“概率推算一因果决策” 路线发展，探索面向电力系统、具备可信因果决策能力的多模态专用大模型。
然而，我国在人工智能发展方面与一些发达国家相比仍存在差距，如开源数据集规模质量和闭源数据要素流通上有较大差距，存在原始创新不足、开创性算法处于跟随模式，智能计算生态孱弱、AI 开发框架渗透率不足等问题。加快推出适合新型电力系统构建的科学模型，夯实数字电网建设，抢占国际科技竞争制高点，是电力行业企业当下的发展共识。
人工智能在国网冀北电力的多方面应用
上线换流站智检管家，提升重点设备运检水平
张北柔性直流电网试验示范工程是世界首个具有网络特性的直流电网工程，国网冀北电力负责该工程三座换流站以及 ±500 千伏直流线路的运维检修工作。柔性直流换流站运检涉及复杂设备，作业点多、面广、工序复杂。
为提高运检效率和安全性，国网冀北电力与中国电力科学研究院有限公司联合攻关，研发应用 “柔直换流站 AI 智检管家”。该管家应用三维视觉、边缘计算和人工智能技术，可全方位监控作业人员行为和施工器械与电力设备间的距离，预警作业风险，辅助运维人员开展非接触式智能巡检。
在 ±500 千伏阜康换流站和 ±500 千伏康巴诺尔换流站年度检修期间，首次在高压直流断路器作业面使用，有效解决阀厅内无北斗 / GPS 信号下高压直流断路器单间隔检修作业安全风险管控难题，提高作业现场安全管控水平。
同时，国网冀北电力持续深化人工智能 “两库一平台” 建设应用，累计归集大量图像、文本样本资源和专业模型，为无人机智能巡检、作业智能管控等提供技术支撑。输电线路无人机光热声一体化智巡平台可识别缺陷类型拓展到 16 类，形成智能巡检新模式，提升缺陷识别精度，节省数据传输时间。
开发智能分析场景，助力配电网调度精准施策
在配电网调度领域，传统负荷转供方案主要靠人工编制，效率低。为提高配电网检修计划和设备重过载预案编制效率和准确性，国网冀北电力以张家口供电公司和唐山供电公司为试点，结合数字化配电网建设，开发负荷转供辅助方案编制分析场景。
该场景利用人工智能深度强化学习方法，分析不同线路运行方式及倒闸操作对功率分布的影响，结合重要客户供电方式、线路负载率等因素，快速生成转供方案。使用该场景后，负荷转供方案编制时间大幅缩短，为配电网调度精准施策提供有力支持。
此外，还基于 “电网一张图” 开发配电网异常采集研判场景，贯通多个系统数据，利用自然语言处理、图像识别、光学字符识别等技术，在配电网故障发生后第一时间定位异常点，提高故障预警与处置效率。
应用多种数字化技术，实现生产一线减负增效
为解决供电服务班组日常工作中的问题，国网冀北电力应用机器人流程自动化（RPA）技术、语音识别技术等，开发一系列场景。如 95598 工单录音批量识别场景，可快速完成工单录音识别工作，提高工作质效。开关站自投自动研判场景帮助调度员高效梳理进线负荷情况，快速生成备自投策略，提高电网运行方式调整效率，保障供电稳定可靠。
基于 “电网一张图”，构建电力 “防灾一张图” 场景，贯通企业级气象数据服务中心实时天气、气象预报、微气象等数据，可按天气情况细化预警区域，形成设备预警清单并自动派发，辅助供电员工及时开展防灾防范、特巡特护、运维抢修等工作，提高气象灾害应急响应能力。
人工智能在电力的未来发展方向
国家电网有限公司围绕人工智能规模化应用，加大技术研究力度，推动模型研发和场景落地。中国电科院人工智能应用联合攻关团队立足电力业务特点，打造具备感知、认知、决策能力的电力专业模型，加快推动人工智能在公司生产经营场景中的规模化应用，支撑人工智能应用于各个专业，赋能业务提质，服务业务一线。
在优化算力和通信技术方面，中国电科院建成国家电网人工智能平台，为电力人工智能模型训练、样本管理、模型服务提供支撑。算力资源是开展人工智能模型训练的基础，也是电力专业模型协同应用的关键支撑。通过攻克多模态数据处理、异构算力资源调度、模型云边协同推理等技术难点，构建高效网络通信环境，确保计算任务在不同 GPU 之间及时同步和通信，形成电力大小模型协同应用引擎，为模型训练保驾护航。
在融合多学科研究成果方面，中国电科院人工智能中心组建专业模型柔性攻关团队，利用前期归集的电力业务场景高质量数据，融合电力机理模型与业务知识，研究预训练模型调优等核心技术，基于行业大模型构建具备感知、认知、决策能力的电力专业模型，组织专业团队开展样本标注，对预训练模型进行微调，使电力专业模型满足特定任务需求。
目前，电力视觉专业模型已具备自主学习、跨模态联合分析、实时交互的能力，在多个领域接近人类专家水平。后续还将构建电力语义专业模型和调度决策专业模型，实现生成式、交互式的模型服务和人机智能协同的在线辅助决策。
在研发电力计算模型方面，中国电科院人工智能应用联合攻关团队开展基于电力专业模型的配电网态势感知与分析核心技术攻关与系统研发工作，研发针对源荷随机波动影响的配电网态势感知与分析专业模型矩阵，设计具有配电网图模在线校核、状态智能计算、运行趋势推演、新建光伏接入模拟等功能的电力计算模型，实现配电网可观测、可描述、可计算，支撑配电网运行安全性与供电可靠性提升。
总之，国网冀北电力在人工智能与电网业务融合方面取得了显著成效，为电力行业的数字化转型提供了宝贵经验。在未来，随着人工智能技术的不断发展和应用，电网将迈向更高水平的数字化智能化，促进新型电力系统的建设。