以AI赋能数字电网发展

青海省海南藏族自治州至河南省驻马店市的青豫特高压线路。

郝应文摄

作者刘育权向记者介绍数字电网建设重要成果——中国首个电力物联网操作系统。

在二〇二四中国国际大数据产业博览会上，一批数字电网成果精彩亮相。图为在南方电网公司展台，参观者与“大瓦特”电力机器人互动。

赖增鹏摄

人工智能作为科技强国战略的核心组成部分，已成为发展新质生产力的核心要素。当前在电力行业，新型电力系统建设与新型能源体系构建，正以前所未有的深度和广度重塑能源领域发展路径。深化数字电网建设，以科技创新为驱动，以深化改革为引领，全力投入人工智能战略性新兴产业发展，推动“两化促两型”战略成为南方电网应对能源转型挑战，破解新型电力系统“源—网—荷—储”协同难题关键举措。

顺应AI发展浪潮　势在必行

人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术，具有带动性很强的“头雁”效应。未来一个时期，多模态大模型、联邦学习、边缘计算、智能体大脑、迁移学习、具身智能、强化学习等领域的科技创新将齐头并进。模型的推理成本、泛化能力、可解释性、复杂计算和仿真能力将显著改善。因此，正确认识人工智能作用、把握人工智能建设规律、找准人工智能发展着力点、形成系统化推进体系，是实现电网高质量发展、推动产业升级、提升企业核心竞争力的关键所在。

在电网行业从速度型向质量型转变的大背景下，推动生产活动的要素效率、组织效率，以及所提供的产品和服务的附加价值稳步提升，必然要求应用先进的科学技术和组织方式来升级改造传统的电网生产方式，提升物理电网“可观、可测、可控”水平，促进“源—网—荷—储”多要素互补互济。

与传统技术相比，人工智能技术能显著提升电网适应新能源普遍接入的能力。以电网仿真为例，分布式、微电网等新能源接入使得电网结构日益复杂，涉及的变量、参数显著增加，计算量呈指数级增长，使得传统方法难以准确模拟真实电网运行情况。人工智能技术依托深度神经网络，能够从海量、高维的数据中提取关键特征和规律，对复杂电网系统进行高效表征，为电网产业基础高级化奠定坚实基础。

众所周知，传统的信息化业务流程大多是基于预设的固定规则来运行，缺乏足够的灵活性和自适应能力。以服务用电客户为例，随着用户侧对供电质量、个性化用电服务需求不断升级，传统信息化在数据挖掘和深度分析方面的不足日益凸显。

我们借助人工智能技术，可以深度分析用户来电诉求，推荐个性化应答，并提供动态的需求侧管理和定制化服务。这就需要打破传统的相对标准化服务方式，形成人工智能驱动的电网企业与用户更加智能、互动性更强的关系，赋能客户服务运营模式的深层次变革。

发展人工智能重点在于推动技术与业务深度融合。电网行业具有海量专业数据优势、丰富场景优势，为人工智能技术落地提供了“土壤”。以配网智能分析为例，从业务出发，瞄准“故障在哪里、负荷在哪里、低电压在哪里、风险在哪里、线损在哪里”等关键问题，应用AI技术对台区低电压、重过载、三相不平衡、停电等缺陷进行深度分析，实现配电网负荷状态透明化，及时发现潜在问题并采取相应治理措施。

人工智能技术发展要加强多技术协同。以电网设备故障诊断为例，涉及机器视觉的表观特征识别，机器学习的异常特征提取，强化学习的故障精准分类等。就要加强多源数据整合和分析，以负荷预测为例，需要综合不同时段、不同区域的用电负荷，同时还要对气象数据、电网设备运行参数等进行综合分析。

拥抱新质生产力 数智驱动

随着风、光等新能源在能源结构中的比重日益增加，如何保障间歇性、波动性电源的稳定接入和消纳，是电网实现从传统单一功能型电网向智能化、绿色化的现代电网蜕变的关键。在推动新型电力系统建设过程中，只有坚持技术引领、效率引领、绿色引领、创新引领，才能助力电网发展迈向更加智能、高效、可持续的未来。

坚持技术引领，将人工智能作为构建新型电力系统的关键抓手。新型电力系统涉及更多的分布式电源、复杂的电网拓扑结构以及多样化的用户用电需求。在电力调度领域，应用强化学习技术可以辅助安排电力传输和发电功率，降低网损，提高电网运行经济性；在设备运维方面，利用机器学习识别故障异常状态和潜在故障模式，指导生成更优的预防性维护策略；在电力交易端，通过AI技术构建智能预测模型，辅助用户选择最优的交易策略，加快交易进程。人工智能技术突破了传统技术边界，实现生产流程、时间约束、成本控制、安全稳定等的优化，是加快电网产业升级的助推器。

坚持效率引领，将人工智能作为实现电网高质量发展的重要驱动。电网的高质量发展是在满足经济发展和人民生活用电需求的基础上，通过技术创新实现安全、可靠、绿色和可持续发展。人工智能技术的广泛应用，必将加快电网生产从依赖人工经验的固定周期检修向状态检修转变。全面实现巡检机器人、无人机普遍覆盖，彻底取代传统人力巡检跋山涉水的旧模式。

坚持绿色引领，将人工智能作为推动电网绿色低碳转型的重要助力。人工智能在新能源接入、电网运行调度、设备运维、能源综合管理以及电力市场发展等多个关键环节，都展现出了对电网绿色低碳转型的强大助力作用，是推动电网实现绿色低碳目标不可或缺的重要力量。同时，在高耗能算力产业大发展的当下，创新电算协同，推动东数西算工程落地实施，以西部地区的“清洁瓦特”催生“绿色比特”，服务数字经济高质量发展。

坚持创新引领，将人工智能作为构建电网新质生产力的关键牵引。人工智能正在推动虚拟电厂从构想步向现实，可通过人工智能技术实现分布式电源、储能系统和用户侧负荷的灵活调节。人工智能和区块链技术融合有助于实现碳监测与碳追踪，提供“碳排放—碳监测—碳资产—碳交易”数字化整体解决方案，提升企业碳资产管理水平和效益。人工智能在微电网能量管理方面起着重要支撑作用，它有助于对分布式能源、负荷、储能等资源展开实时监控、进行精准预测以及实施优化，进而提高微电网内的能源利用效率。

推动电网转型升级 成果落地

近年来，南方电网把握人工智能新机遇、新任务、新要求，在数字电网、数字企业、数字服务和数字产业建设上用劲发力，首次建成电力行业自主可控电力大模型“大瓦特”，持续推进“人工智能+”行动落地实践。

保障电网安全稳定运行。南方电网积极探索以人工智能技术促进新型电力系统建设和新型能源体系建设，聚焦“两高”特性，攻关多模态大模型、复杂建模和仿真、迁移学习等“硬骨头”，应用大模型和强化学习等技术破解新型电力系统清洁低碳、安全充裕、经济高效“不可能三角”。投运全国首个AI系统负荷预测平台，系统负荷预测准确率从97.6%提升至98.3%；通过强化学习技术解决分布式能源大规模实时决策问题，突破了秒级实时调控的世界性难题……

创新赋能企业管理增效。南方电网坚持将智能化技术融入企业管理全过程，以数据驱动业务流程再造和组织结构优化，促进跨层级、跨系统、跨部门、跨业务的高效协作。基于大瓦特模型的“智写”应用显著提升了办公效率，融合自然语言处理技术的合同关键条款识别、分类和法律风险分析落地应用提升了合同审查效率，流程自动化提升财务工作效率80%以上。

促进服务模式升级。南方电网重点投入智能客服和南网在线建设，研发了“五位一体”的客服大模型应用，为客户提供更加个性化、智能化的产品和服务，实现与用户的共同成长，让人工智能技术真正惠及千家万户。

推动新兴产业发展。南方电网以“电力+算力”支撑绿色能源供给体系，驱动大规模可再生能源协同优化调度，实现网域清洁能源基本全额消纳，公司连续三年非化石能源电量占比超过50%。此外，公司还积极推动人工智能技术在虚拟电厂、电力现货交易、微电网能量管理、碳监测和碳追踪、充电桩规划等新兴产业落地应用。