“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。”

“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。相信电力行业、工业领域也能找到这样一个问题，这将对社会发展、人类生活带来更大、更切实的影响。”

这是2月17日在南方电网总部响起的一次高山流水遇知音般的呼应。前者是南方电网电力调度控制中心副总经理胡荣的强力呼吁与承诺，后者来自于中国工程院院士、阿里云创始人王坚的隔空回应。当天，由南网总调和电机工程学会电力系统自动化专委会主办、阿里云和阿里达摩院等协办的第四届电力调度AI应用大赛顺利闭幕。

在南方电网，基于阿里云飞天操作系统构建的“调度云”就像是一片集成巨大算力的土壤，未来还将不断有新技术在此生根发芽。

新型电力系统“时不我待”

人工智能在多维度上全面超过了人工，过去在传统电力行业是一件难以想象的事。电网对稳定性要求极高，传统电力系统以大型市场主体为主，本身也具备一定的稳定性。但随着新能源的大规模并入，分布式电网呈现出某种无序状态，引入数字化新技术，已是必由之路。

早在2015年，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。也正是在这样的大背景下，南方电网开始了对云计算、大数据、人工智能的探索。在南方电网，自主研发的电力系统仿真计算分析软件DSP是电网规划运行人员的必备工具，但它同时也是“吃算力的巨兽”。

南方电网覆盖五省区，以机电暂态仿真任务为例，对一个运行场景单一类型故障的仿真分析，全网层面就包含有300~400个子任务，传统的单机运行环境下，各项子任务依次计算，需要等待2~3小时才能“跑”出结果。面对“跑不动”的困扰，2019年，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。

阿里云电力行业总架构师黄兵介绍，DSP部署到南方电网调度云平台后，云上的分布式并行计算把以往2~3小时的计算时间缩短至30~40秒，提速了360倍。快速部署、秒级扩容，这为后续电力调度系统开创性的云化开发和快速进入AI时代打下了关键基础。也正是在这一年，南方电网就与阿里云联合举办了首届电力调度AI大赛，展现了对AI的信心和带动行业往智能化发展的决心。

算力方面，2021年8月，国内电力行业首个云超算平台——南方电网调度云超算平台正式上线。每秒钟可进行825万亿次浮点运算，每节点计算能力较普通云服务器提升了5倍。平台可支持精细化数值天气预报、电力现货市场和新能源功率预测等多种大型计算场景，可提前预测台风动向，最快每30分钟输出一次计算结果。数据方面，所有网、省、地的业务系统上云，目前已有30%的业务是云化开发。算法方面，从AI负荷预测，到母线负荷预测，新能源预测，到今年AI大赛基于强化学习平台的实时调控，调度云平台与大数据平台结合，7天就能开发出可真实用于电网调度的AI应用。

“调度云”就像是“肥沃的土壤”，带动了知识图谱、AI预测、强化学习等前沿人工智能技术在电网的切实落地，让电网调度“智慧大脑”快速迭代升级，不断生发出新的电网创新。

“云+AI”，驱动电网调度“智慧大脑”

从数字化到智能化，数据、算力、算法从来都是企业数字化转型的三大重要因素，电网企业更是如此。新型电力系统下，新能源大规模接入对电网稳定性和消纳能力提出更高要求，电网需要实时性更强的调度能力，依托算法优化的AI就成为智能电网建设的绝佳助力。基于上述需求，在保障电网稳定高效运行之外，南方电网还将“调度云”作为一个开放的技术开发平台，为AI在电力业务的创新应用提供肥沃的土壤。“调度云就相当手机的操作系统和开发运行的生态，我们可以在云上快速开发出各种应用，就像手机的APP。”南方电网高级技术专家梁寿愚曾这样形容南网“调度云”的重要价值。

从2019到2021年，南网总调已举办三届围绕“系统负荷预测”、“母线负荷预测”、“新能源出力预测”等重要赛题的“电力调度AI应用大赛”，基于“调度云”，普通调度员现学现用，通过拖拉拽和简单代码就能做到敏捷化AI开发，大幅降低了人工智能、大数据等新技术的研发应用门槛。而且，作为目前电力行业内影响力最大、应用性最强的AI大赛，其多项创新成果已应用于电网业务。以首届赛事胜出的“AI负荷预测”为例，该平台2020年3月投入试运行，截至2022年10月数据，南方五省区96点AI负荷预测年度平均准确率97.4%，较人工预测提升0.6%。

一组来自《数字电网实践白皮书》的数据显示：以广东珠三角某市为例，其年最大负荷约为1358万千瓦，原平均负荷预测误差平均5.6%。以往预计需要228.09万千瓦旋转备用，导致的年煤耗达619.4万吨标煤。通过基于人工智能技术的负荷高精度预测，可降误差降低到3.5%，旋转备用煤耗降低37.5%，每年降低标准煤耗232.3万吨。

2023年2月17日，第四届电力调度AI应用大赛决赛如期举办，本次赛事基于“强化学习平台、电力调度仿真平台、提高电网运行安全稳定和新能源消纳”几个赛题展开，体现出了传统电力系统向以新能源为主体的新型电力系统转型所面临的多重挑战，以及对新一代数字技术的迫切需求。

业务提速，新技术带来无限可能

南方电网高级技术专家梁寿愚预测，未来，新技术在电力调度领域的应用将迎来爆炸性增长。他指出，预测类、图谱类、强化学习类、综合类新技术将成为调度AI应用的基础设施，并且这些新技术的研发和应用的模式将由传统的“作坊式”的方式，转变为以工业化流水线的方式，生产出更多的电网AI应用，引领投资，提升电网调度的智能化、智慧化水平，推动国家新基建和电力行业生态的发展。

“比如虚拟调度员，我们不断强化学习，用图谱类来做防护，预测系统负荷，做负荷平衡方面的计算……这就是综合类新技术，我相信将来不单是单一方面技术的爆发，综合类的新技术应用势必会有更广阔的应用空间。”他说，基础的平台已然完成了搭建，在此基础上可以训练各种各样的智能体，基于不同的场景，设定不同的数值，满足不同的需求。

“新技术势必会带来业务的进一步提速。比如整定计算、稳定分析计算、市场出清，原来须花费几十分钟、甚至几个小时才能出结果，采用云技术将大大提速，提速到几分钟或秒级完成。”南方电网、阿里云等合著的研究报告指出，未来的电网业务也会更加智能化。如AI负荷预测、知识图谱、虚拟调度员等，人工智能技术将与电网操控结合，实现智能化。云边协同、敏捷开发也能快速适应新型电力系统业务的发展。

一直以来，电力系统始终面临着很大的挑战。二十年前，西电东送打开了传统的思路，到如今，各类新技术的应用迭出，推动着其不断与时俱进，紧跟需求。犹如一个襁褓中的婴儿，正茁壮成长，独当一面。最传统的电力业务和最前沿的技术结合，我国电网不仅强，而且智能化水平也走在世界前端。

未来，也许真的只有不断智能化升级的电网自己才能击败自己。

文章来源： 北极星电力网，新快报，商业评论，