全球首款人工智能電力智能仿真器將在南方五省區開展示范應用

　　近日，南方電網“馭電”智能仿真大模型(以下簡稱“‘馭電’大模型”)基于云南電網3500節點數據完成人工智能技術訓練，成功實現未來海量電網運行方式的智能生成，并正在實際電網運行中推廣試用，標志著全球首款人工智能電力智能仿真器具備投用條件。

　　據悉，“馭電”大模型是南方電網公司依托首個國家自然科學基金聯合基金集成項目“新型電力系統背景下的大電網異步分區規劃與控制研究”，聯合華南理工大學、武漢大學、華為公司以產學研合作方式共同研發出的新型電力系統智能仿真計算工具。

　　在“雙碳”背景下，新能源發電正迅速成為我國能源結構轉型的重要力量。近年來，我國風電、光伏等新能源保持高速發展趨勢。風電、光伏等新能源具有“看天吃飯”的特性，不一定每時每刻都能足量供應。隨著新能源大規模并網，電力系統規劃和運行面臨高度不確定性環境下海量調度單元的多目標、多約束的快速決策等重大技術挑戰。

　　在此情況下，既要保證電力系統安全，又要最大限度利用好新能源，對電力系統開展仿真分析十分關鍵。然而，高比例新能源造成電力系統中不確定因素太多，使得計算場景異常復雜，傳統仿真工具能容納的場景既少、計算速度又慢，難以滿足需求。

　　“傳統的仿真工具，主要將電力系統建立數學模型，求解高階微分代數方程，但面對大規模新能源帶來的維數災難問題，傳統仿真的計算能力和效率已出現瓶頸。”南方電網公司戰略總監、戰略規劃部總經理兼南網科研院董事長、黨委書記鄭外生介紹。

　　為此，南方電網公司瞄準國家重大戰略需求，從零開始積極布局研發能夠響應新型電力系統規劃運行海量計算分析需求的計算工具。而“馭電”大模型，就是南方電網公司給出的答卷。

　　“將模型命名為‘大瓦特·馭電’，代表了我們對于實現駕馭新型電力系統的期望。”鄭外生說。

　　研發團隊長期開展數據—模型聯合驅動的電力系統安全穩定分析研究，率先探索圖神經網絡在系統穩定分析的應用，結合物理拓撲嵌入和規模降維算法實現大規模系統的暫態功角穩定分析，在2023年相繼完成數據驅動的靜態安全分析、暫態穩定分析模型的省級電網原型驗證。

　　在大模型技術能力獲得突破性進展的情況下，研發團隊針對新能源超高滲透率系統的新能源承載能力評估這一緊迫需求，以未來態潮流場景生成為突破口，發揮圖神經網絡、Transformer等新一代AI技術優勢，提出了“馭電”大模型基座和嵌入電力系統物理規律的一系列核心算子，首次實現物理—數據驅動電力系統仿真工具在高比例新能源場景的示范應用，對開發電力行業甚至其他行業大模型都具有重要的借鑒作用。

　　作為電力行業大模型，“馭電”大模型沒有采用類GPT通用大模型作為基礎，在底層算子和訓練機制中嵌入電力系統規律，打造電力系統分析與控制的“超強大腦”，潮流計算和穩定分析速度相比經典仿真提升1000倍，計算誤差小于1.5%，可廣泛用于電網規劃、調度控制和市場出清等重要領域，實現在確保電網安全的前提下，最大限度開發利用新能源，助力新型電力系統構建。

　　“馭電”大模型實現了電力行業智能科學計算從0到1的重大突破，填補了世界空白，于7月4日在世界人工智能大會上獲得了被譽為人工智能領域“奧斯卡獎”的SAIL獎(卓越人工智能引領者獎)，彰顯了南方電網公司為世界人工智能領域作出的重要貢獻。

　　下一步，該模型將陸續在南方五省區開展示范應用，檢驗不同新能源滲透率下系統的安全穩定性，為高比例新能源系統的安全經濟運行提供指導，推動新型能源體系和新型電力系統建設。“馭電”大模型未來將逐步在國內外推廣應用，不僅能樹立電力行業科學計算大模型的新標桿，對推動全球能源轉型也將發揮重要作用。(周保榮 陳亦平 金南汐)