新型電力系統加速推進下，大規(guī)模新能源接入、產消者新型負荷快速增長，以及微電網、虛擬電廠等新模式新業(yè)態(tài)的加入，使得電網運行安全挑戰(zhàn)陡增，行業(yè)亟需運用智能化手段探索新型電力系統建設的新理論、新方法，攻克系統穩(wěn)定控制難題。
此時，隨著人工智能技術發(fā)展，其在促進數據價值挖掘、驅動電力業(yè)務優(yōu)化升級上表現出越來越不可替代的關鍵作用。尤其是電力大模型在發(fā)電、調控、配電、巡檢、客服等場景的深層次應用，為優(yōu)化電網運行控制體系，賦能電力生產力提升帶來巨大的價值和優(yōu)勢，成為推動電力系統轉型升級的關鍵。
電力行業(yè)正在迎來人工智能時代。
電力行業(yè)首個大模型落地
2023年9月，南方電網發(fā)布了行業(yè)首個自主創(chuàng)新電力大模型“大瓦特”，一舉將電力數字化轉型推入人工智能時代。
自主創(chuàng)新電力大模型“大瓦特”是南方電網人工智能科技有限公司基于算力集群(華為昇騰)和訓練框架(MindSpore)自主研發(fā)的電力垂直領域大模型。其集成了南網內部知識庫，覆蓋輸電、變電、配電、調度、客服、黨建、安監(jiān)等十余個領域，通過自研的文檔級多粒度信息穿透和大規(guī)模電力行業(yè)文檔稠密檢索等兩大創(chuàng)新核心技術，成為能源電力領域的人工智能“專家”。
重要的是，“大瓦特”是專門為電力行業(yè)打造、具有電力系統思維能力的人工智能平臺。也是行業(yè)內首個實現NLP(自然語言處理)/CV(計算機視覺)的跨模態(tài)數據打通產品，為電網后續(xù)的業(yè)務形態(tài)提供了新的交互范式。
尤其在輸變配業(yè)務上，基于文本數據和圖像數據的向量化和人工標注對齊技術，實現用戶意圖識別、多輪對話、總結提煉等功能，極大擴展了CV應用場景，簡化CV模型的應用門檻。
當前，隨著智能客服、輸變配、電力調度和安監(jiān)等垂直深度領域應用，電力大模型已在廣東、廣西、云南、貴州、海南五省區(qū)的發(fā)、輸、變、配、用電各領域80余個場景實現應用。
人工智能大模型的應用為電網業(yè)務提質增效帶來的巨大的價值。南方電網人工智能科技公司副總經理、南方電網高級專業(yè)技術專家梁壽愚在接受媒體采訪時曾表示：在巡檢領域，現在大模型可以替代80%的人工，智能客服方面也是80%左右；在電力系統負荷預測方面，AI大模型可全面替代人力；在輸配電領域，大模型已具備每分鐘處理100張問題圖片的能力，還能同時識別20類缺陷，識別效率是傳統人工智能算法的10倍；在電力調度領域，能夠協助調度部門針對電網異常情況秒級自動化生成處置預案，及時響應15分鐘電力市場調節(jié)要求，使預案更安全、高效。
事實上，在人工智能的探索應用上，我國電力行業(yè)已經過多輪從點到面的摸索。從早期傳統的機器學習技術，后來引入深度學習，再到后來的強化學習，逐漸探索并發(fā)現人工智能的重要價值。
彼時，恰逢生成式人工智能爆發(fā)， “大模型”也成為電力人工智能探索發(fā)展的熱點方向。
人工智能已達拐點
一個很明顯的趨勢是，隨著大模型落地和深度應用，電力行業(yè)生產力大幅提升已是大勢所趨。
“人工智能技術已經到達拐點，將對產業(yè)發(fā)展方式產生質的變革。從這個角度來看，新一代人工智能主要是由技術驅動，從過去的理解和判斷走向更深層次的認知。”華為昇思MindSpore開源社區(qū)理事長丁誠曾在接受媒體采訪時這樣形容人工智能的發(fā)展階段。
正如“大瓦特”所構建的高效便捷平臺，其高效的背后主要來源于華為算力基礎設施和算力資源等服務。
“大瓦特”自設計之初就充分考慮到了電力行業(yè)的特殊需求和復雜性，融合了電力業(yè)務的制度規(guī)范、基礎知識以及相關行業(yè)報告等，模型參數量高達130億。采用Llama結構和旋轉位置編碼，基礎語料達3.5TB，微調數據超過500萬條。研發(fā)團隊將大模型壓縮到顯存32GB的GPU卡上，實現了單卡推理，節(jié)省推理硬件需求?；贙V Cache技術，實現算力單卡最快推理速度9 tokens/秒。
這也使得“大瓦特”模型更像是一個算法的模型組——在故障檢測與預防、設備維護與優(yōu)化、電網優(yōu)化與管理、自動化報告與文檔生成、虛擬助手和智能客戶服務等多業(yè)務領域提供多元化解決方案，助力電網生產力極大提升。
可以說，人工智能正在以更強大的生產力賦能電力行業(yè)，背后的本質是已經到達拐點的技術，催化出產業(yè)生產方式的“質”的變革。
“生態(tài)”決定人工智能廣度與深度
除了技術本身，另一個值得關注的角度是，人工智能與電力行業(yè)的深度融合涉及多學科研究，尤其是算力緊缺的情況下，進一步加強生態(tài)協助、促進上下游共建技術生態(tài)圈就變得格外重要?；谏鲜隹剂浚?ldquo;生態(tài)”也成為華為推進電力人工智能發(fā)展的重要任務。
2023年5月，南方電網牽頭華為等企業(yè)、高校成立“電力行業(yè)人工智能聯盟”，旨在共享電力行業(yè)人工智能數據、算力、算法模型、產業(yè)報告等資源，快速掌握電力人工智能發(fā)展前沿動態(tài)、試點應用創(chuàng)新成果、提高企業(yè)人工智能技術創(chuàng)新與應用水平，帶動產業(yè)發(fā)展。
自聯盟成立以來，華為積極配合南網電力行業(yè)AI創(chuàng)新賽事與活動，在算法賽馬、技術講座、組織運營等多方面推進整體工作。2024年，聯盟也將持續(xù)在科技攻關、標準制定、成果轉化、智庫建設，以及人才培養(yǎng)上加大合作力度。
以新質生產力賦能雙碳目標
今年，“人工智能+”作為發(fā)展關鍵詞之一被首次寫入政府工作報告。在“大力推進現代化產業(yè)體系建設，加快發(fā)展新質生產力”內容里，政府工作報告指出：深化大數據、人工智能等研發(fā)應用，開展“人工智能+”行動。
關于“新質生產力”，國家領導人也在今年兩會上詳細闡述了其內涵：以勞動者、勞動資料、勞動對象及其優(yōu)化組合的躍升。
在華為看來，新質生產力在電力行業(yè)的落地實踐，即構建以“電力+算力”為核心的新型電力系統。而未來“大電網+主動配電網+微電網”的形態(tài)，正在呼喚數據、超級計算、大模型、感知物聯、聯動控制、人工智能、互聯網等技術與電力系統深度融合。
本文參考資料：
1.電力行業(yè)進入大模型時代南方電網如何布局(https://www.21jingji.com/article/20240425/herald/37bf00c8f2a3551b85f44fb8ee1b7543.html)
2.算法、基礎設施和數據推動人工智能技術變革——專訪昇思MindSpore開元社區(qū)理事長丁誠(來源：《南方能源觀察》)
3.《領先企業(yè)智能化轉型實踐白皮書》
來源：世紀新能源
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