在“双碳”目标驱动下，以新能源为主体的新型电力系统建设开启加速度。

“新型电力系统不是未来时，是现在进行时。”

2月17日，在南方电网公司组织的第四届电力调度AI应用大赛上，南方电网公司董事、党组副书记刘启宏表示，新型电力系统的一大特点，使源网荷具有多重的不确定性，给电力电量平衡、功率预测、断面控制、稳定分析等系统运行方面的工作带来了诸多的新挑战。

新型电力系统建设倒逼电网数字化转型。第四届电力调度AI应用大赛，正是从电力调度控制智能决策这一关键问题入手，借助AI技术，为提升新型电力系统的安全运行水平和清洁能源的高效消纳提供一条创新之路。

“云+AI”驱动电网调度“智慧大脑”

开年以来，我国经济增速回升拉动电力消费需求增速加快。据最新发布的《全国电力供需形势分析预测报告》，正常气候情况下，预计2023年全国全社会用电量9.15万亿千瓦时，比2022年增长6%左右。用电需求增长彰显了经济的韧性和持续向好态势，同时也对能源保障能力稳步提升提出新的要求。

实际上，电是一种无实体形态的产品，由于电能难于储存，几乎在所有能源产业中最追求产销平衡。除了合理的生产调度决策，对电力设备的稳定性、数据监控的精确性要求近乎严苛。

如果把电比作水流，电网就是水网，而储能就是不可或缺的湖泊，在其中起到蓄水调节的作用，失去湖泊的水系不受控制，失去储能的电力也无法被高效利用。因此，电力调度是电网中最核心的系统。要对所有电厂、用户的计划进行编排，保证发电、用电的实时平衡。南方电网的电力调度覆盖五省一区，系统复杂。

早在2015年，南方电网就开始了对云计算、大数据、人工智能的探索。随着以光伏为代表的分布式能源、以电动车为代表的用储一体终端大规模接入电网，电网的稳定运行面临巨大挑战。

南方电网在行业内率先搭建电网系统的“大脑中枢”——调度云平台。2019年，南方电网采用阿里云飞天操作系统构建的南网“调度云”平台正式上线，云化SCADA（电力调度实时采集处理系统）基于调度云研发，是业内首个秒级扩展计算资源（过去需要几个月）、即插即用和一键部署的云化电力调度系统。

AI调度员让用电更安全、更便宜

如今，云计算已成为电力调度领域较为成熟的数字化技术。南方电网高级技术专家梁寿愚介绍，在南方电网，调度、科研机构超过 200 套业务系统已上云；电力系统仿真软件DSP通过云化部署，计算提速360倍；基于云超算平台的气象精细化预测系统6小时短临天气预报最快每30分钟就可输出一次计算结果……

在此基础上，今年的AI大赛更进一步，通过引入强化学习来解决新型电力系统调度面临的大规模实时决策问题。南网总调提供了五省区1000多个机组、4000多拓扑节点规模为期半年的实时电网数据，是有史以来用于强化学习训练规模最大的电网模型和实时数据，并与阿里云共同搭建了云化DSP电网仿真系统+强化学习算法+集群化封装的训练平台，为AI调度员“出山”前提供千百万次“操练”。

AI调度员不仅要实时操控电网，还要满足危险断面控制、负荷平衡、清洁能源消纳、系统运行成本最低、10秒出结果等要求。在完成连续7天的在线调控任务后，这些AI调度员和同期经验丰富的人工调度员相比，计算时间从分钟级提升到秒级，清洁能源消纳提高到99%。前三名的AI调度员在计算时间、危险断面控制、清洁能源消纳、系统运行成本等维度超过了人工。

 “这是封闭环境下的高强度开发，不仅考验调度能力，也考验平台的自动扩容、负载平衡的能力。”阿里云副总裁、电力行业总经理吴明宸说，调度云作为支撑的底座，让云上的AI调度员实现快速计算，具备了秒级的决策能力。

产业应用或将引领下一波AI浪潮

“解决好电力调度领域的关键问题，有可能引领下一波AI浪潮。”中国工程院院士、阿里云创始人王坚在第四届电力调度AI应用大赛上表示，从Alpha Go、ImageNet到Alpha Fold、ChatGPT，都是通过对某一个问题的攻克，从而带动了人工智能的巨大进步。

王坚介绍，在1950年代，人类可以想象AI最了不起的事情就是“下棋”。直到深蓝、Alpha Go的出现，AI打败了国际象棋大师，人工智能技术有了很大进步。

几年后，针对“图像识别”这一问题，在AI界又出现了基于深度学习的ImageNet，使得机器对人脸的识别率超过了人类。这又将人工智能带到了新的高度。

近年来出现的Alpha Fold，在发现蛋白质结构方面的能力已经超过了一流的科学家，挑战着他们毕生的专业经验。ChatGPT则通过聊天这一场景，为自然语言处理带来了全新的变革。

他希望，新技术也能在电力行业、工业领域找到比“下棋”更有高度的问题，之后再解决好这个问题，将会对社会经济发展、人类生活变化等，产生巨大且更为切实的影响。

作为推动AI与调度业务的深度融合、推动新型电力系统建设、推动电网数字化转型的阶段性成果证明的一部分，南方电网公司当天正式发布了一份《数字电网调度领域新技术成熟度报告》。由报告可知，像云平台、云桌面以及云超算、云原生这些云计算相关的新技术，位于成熟度曲线的前半段，而知识图谱、强化学习等位于曲线顶峰，当前最火的大模型则正在爆发期。

“南方电网作为数字电网的产业链链长，一定会团结，一定会带领全产业链的各方人士共同开展未来新技术在电力系统方面的应用。”南方电网公司董事、党组副书记刘启宏表示，这是对前沿人工智能技术运用于电网调度的一次积极验证，也是南方电网多年来坚持“云+AI”技术路线的又一成果。南方电网深入贯彻落实党中央关于建设数字中国的战略部署，在数字化转型上进行了大量探索和实践，大力推动数字电网建设，各类创新应用、创新服务不断涌现。

采写：奥一网基层治理研究中心观察员 管玉慧

编辑：管玉慧

本文作者

管玉慧

5364W

南方都市报记者