人工智能在新型配电网中的应用
背景与现状
国家电网公司高度重视人工智能技术应用,已发布多项政策文件,如《国家电网有限公司人工智能技术应用顶层设计》和《国家电网有限公司构建以新能源为主体的新型电力系统行动方案(2021-2030年)》,指导各单位开展人工智能相关工作。2022年3月,公司数字化部印发《2022年人工智能等数字新技术应用重点工作》,推动人工智能基础能力与核心业务相融合。
电力人工智能概述
电力人工智能是人工智能技术与电力系统专业知识融合形成的“专用人工智能”,针对电网高随机性、强耦合性、多时间尺度等特点,将人工智能技术与电力领域专业知识相结合形成针对性解决方案。目前,电力人工智能在国内应用研究范围涉及电力系统发、输、变、配、用全环节,在发电功率预测、设备智能巡检、设备异常与故障应急处理、客服智能服务、电网故障处理及紧急控制等业务中已有相关应用研究。
电力人工智能现状
总部已初步建成公司级人工智能“两库一平台”,省侧已在15家省公司部署了省级人工智能平台。在设备领域,应用无人机智能巡视和输电通道智能监控技术;安监领域,开展现场作业视频智能分析;营销领域,开展智能营业厅、智能语音客服等场景建设;基建领域,实施违章智能告警应用。
电力人工智能痛点
跨专业模型不统一,数据采集与处理存在挑战,基础数据质量不高,业务融合深度不够。
认知与框架
新型电力系统下,配电网呈现分布式电源、冲击型负荷、电力电子设备高比例接入的特点,网络结构、运行工况更加复杂。电力市场改革要求供电经济性提升,复杂配网结构对用电可靠性构成挑战,新能源消纳存在卡脖子现象。人工智能技术可以更好地契合新态势下配电网智能发展需求,实现配电网态势推演、数据处理、配网全景感知等。
人工智能+配电网建设思路
构建AI智能体,结合知识服务&小模型,利用样本来源和模型支撑,实现配网知识学习、配网领域意图理解、配网专业内容生成、配网业务推理等功能。
人工智能+配电网场景模式
问答(工具)、托管(秘书)、伴随(助理)三种模式为用户提供配网专业知识检索与问答、独立完成配网专业任务、随时进行必要提醒和建议等功能。
人工智能+配电网两库一平台关系
配网人工智能平台构建在“两库一平台”基础上,具备对现场作业的图像、语音、文本以及配电网运行数据进行处理和分析的能力,为配网状态感知及诊断、配网调控、配网运维和辅助办公四大类应用提供支撑。
探索与实践
状态感知--配电网数据推演引擎构建
通过最小化采集、数据准备、计算推演,构建高效AI驱动数据推演引擎,智能匹配和整合来自配电网不同节点的多种量测数据,推演配电网在不同条件下的运行状态。包括数据汇聚贯通、台账校核治理(参数校核、静态拓扑校核)、潮流计算流程方法、缺失量测补足、量测误差修正等。
配网调度--基于调度领域知识的电力调度大模型及服务框架构建
打造语音交互助手,实现调控专业语音语料库,贯通数据检索、画面调阅、通话转译等应用场景。实现CAD图纸自动生成接线图标准CIM/G文件的功能,研发电网全景结构视图自动成图功能和近区潮流图、母线结排图专题图形生成功能。提升专业知识维护与检索效率,实现规程规定查询、领域知识问答与推荐、知识可视化管理等功能。实现以电网事件为中心的设备监控信号聚类显示。
配网运维--现场作业安全风险识别
通过语音助手结合现场图像识别,实时监测工作人员作业情况,识别、分析出不安全行为隐患,进行语音报警提醒工作人员。实现人员着装识别、安全围栏或警戒线的识别、登高扶梯检测等功能。
配网运维--无人机巡检配网缺陷隐患识别
利用无人机机器人等智能设备,实现对配电网络的自动巡检,通过图像识别和数据分析技术,自动识别出设备故障的具体位置并触发预警。
配网运维--配网运维专业知识库问答
通过人工智能算法实现对专业领域知识的内容解析和针对性学习,提高模型对故障诊断的精准率和及时解答用户运维过程中的疑难问题。
辅助办公--业务知识问答
支持结构化数据和非结构数据答案回复,提升巡检工作的效率、准确性和用户体验,以及促进知识的有效管理和利用。
辅助办公--配网专业文档辅助写作
实现对配网专业领域写作的模板和内容解析,并从知识库中进行针对性学习,提高内容产出质量。
辅助办公--配网会议纪要自动生成
实时记录会议内容,通过自然语言处理技术,提高纪要的准确性,自动化或半自动化的整理功能,简化整理过程。
辅助办公--配网智能报表助手
降低定制化成本,能够实时更新数据,确保报表的时效性和准确性。同时,大模型生成的报表具有更高的灵活性和可定制性,能够根据不同的业务需求和分析目的进行快速调整和优化,提供直观、易懂的报表展示方式。