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用AI的钥匙破解新能源电力不确定性

新能源电力具有高不确定性、高随机性,近年来,新能源在电力比重的增加对电力配送提出了许多新的挑战。
发布时间:2023-02-21 16:46        来源:赛迪网        作者:徐培炎

【赛迪网讯】电力是当今人类社会最依赖的清洁能源,对国民经济发展和人民生活都是不可或缺的支撑。随着社会进入智能时代,人们一方面对电力的需求更加旺盛,另一方面受制于能源危机的倒闭,新能源电力在其中的比重持续增加。这些新的变化都对电力的配送提出了不少新的挑战。

AI大赛基于无影云电脑开发

智能时代,如何用AI赋能配电,推动新型电力系统的建设,为新时代建成数字强国打下能源基础,是每一位电力人的使命和担当。近日,由南方电网公司和中国电机工程学会电力系统自动化专委会发起并举办的第四届电力调度AI应用大赛落下帷幕,为电力行业带来更多创意思考和前所未有的创新探索,也为产业孵化提供了更多可能。

新型电力系统建设需要全行业创新

南方电网电力调度控制中心副总经理胡荣向赛迪网记者介绍了举办AI大赛的初衷。他表示,虽然南方电网拥有覆盖全行业的行业生态体系,但是整个电网的极致运行并非南网一家所能保证,建设新型电力系统需要全行业通力合作,协同创新。

第四届电力调度AI应用大赛

在大赛中,南方电网提供了针对性的电网运行和关键核心数据,如阿里云在内的合作方则提供了计算平台以及各类的计算组件,各类创业者、研究机构则提供各自的思维和创新能力。几方齐心协力在这个平台上对AI解决电网问题的能力进行展示。

每届AI大赛的题目各不相同。在第一届AI大赛上决胜而出的电网统调的负荷预测技术随着生态体系的验证,经过持续三年的打磨,已经在2022年9月份正式投入了并网运行。新技术完全取代了原有经典的预测理论,实现了该预测的单独运行。最终负荷预测的效果既节约了人力,又提高了准确性。

首开真实电力大数据强化学习训练先河

强化学习是本届电力调度AI引用大赛中重点应用的一项人工智能技术,是利用AI本身探索的能力,通过与环境的交互来获取对系统规律的认知。但要将强化学习深度应用到电力系统,挑战是巨大的。

据南方电网高级技术专家梁寿愚的介绍,电网涉及的维度非常多,在本次大赛模拟的真实电网场景下,计算分析的节点超过4000,机组有上千台,如此庞大的神经网络模型拥有上百万乃至数千万的参数。而电力系统的特性又要求其制定的决策在运行中不能发生任何差错,这无疑是巨大难点。同时,在如此庞大的网络中进行计算,需要删除无效的计算数据,其效率的保证也是另一个难点。

南方电网率先将电力系统仿真软件上云

为了大赛的参赛作品更具有实际应用性,南方电网提供了大量真实的数据,这也是国内首次将电网大规模真实数据应用到强化学习训练中,这将加速强化学习应用在电力系统的落地。

人工智能是破解新能源电力不确定性的钥匙

新能源电力具有高不确定性、高随机性,近年来,新能源在电力比重的增加对电力配送提出了许多新的挑战。南方电网总调自动化处处长周华锋提出了化解系能源电力不确定性的几大关键智慧。

首先,从源端加强电源侧的支撑能力。这是为了提升在负荷侧对新能源的调节能力,通过提升调节能力增大电网的吸纳能力。

除此之外,则是加强调度能力,也就是采用人工智能技术让调度更精细化。而这方面工序的改进则需要阿里云在内的合作方共同努力,改传统模型驱动为数据驱动。比如在前几届电力调度AI应用大赛上重点关注的功率预测技术,只有实现了非常精准的预测,才能够更好地控制电网,进行精细调度。进入实时控制环节,因为电力规模十分庞大,更需要借助AI的智能体来帮助管理人员进行辅助工作。在未来人工智能发展到更高水平厚,甚至可能让人工智能完全取代调度人员自动进行电网调度。

最后,在配电终端,在新能源为主体的新型电力系统建设成后,大量的终端有缘配电网将会应运而生。这些传统调度领域够不着的“最后一公里”同样更加需要人工智能的技术去实现综合的调度。

新能源电力是当前和未来新型电力发展的主要目标,党中央也明确提出“四个革命、一个合作”的能源安全新战略(推动能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命,全方位加强能源国际合作)。随着人工智能科技大潮的到来,通过产学研的深入交流,中国电力行业必将在这场电力革命中行稳致远。

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