人工智能何以赋能能源电力行业？

2023-10-09 08:16 来源:南方电网报

编者按：人工智能正在推动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化加速跃升，人工智能已成为国际竞争的新焦点、经济发展的新引擎、社会建设的新机遇，大力发展人工智能是我国的重要战略规划。南方电网公司抓住发展机遇，于2023年5月27日牵头成立电力行业人工智能联盟，着力解决人工智能在电力领域科技创新、重大应用、生态建设和产业化问题，切实全面提升电力行业智能发展质量和水平。仅4个月时间，南方电网公司就联手百度、华为、商汤等企业开发出电力行业人工智能创新平台和电力行业首个自主可控大模型。

“超级大脑”赋能能源电力数字化

电力行业人工智能创新平台和电力行业首个自主可控大模型发布

9月26日，由南方电网公司主办的电力行业人工智能创新平台及自主可控电力大模型发布会在广州召开，对社会发布了南方电网公司自主研发的电力行业人工智能创新平台（以下简称“人工智能平台”），同步发布了人工智能平台的首个产品——电力行业首个自主可控电力大模型（以下简称“电力大模型”），并先面向南方电网公司系统应用。

南方电网公司党组成员、副总经理贺晓柏在发布会致辞中表示，南方电网公司认真贯彻党中央决策部署，坚持自主引领、统筹布局、开放创新，深度挖掘电网企业在电力人工智能领域的数据、场景、专业优势，同时，携手各方共同推进人工智能与能源电力行业深度融合，为数字时代经济体系优化升级和满足人民美好生活的电力需要作出更大贡献。

国务院国资委、广东省发改委有关人员，电力行业人工智能联盟企业、高校，以及人民日报、经济日报、科技日报、人民网、新华网、中国新闻网等媒体，共计30多家单位代表出席会议。

抢抓机遇牵头打造自主可控平台

伴随着新型电力系统和新型能源体系建设的加快推进，能源电力行业人工智能应用需求快速增长，但长期以来，“人工智能技术门槛高、样本获取难、研发成本高”一直制约着能源电力行业利用人工智能技术赋能产业发展。

抢抓人工智能发展机遇，推进新型电力系统建设，助力能源电力行业数字化转型。南方电网公司顺应新一代信息技术发展趋势的战略选择，立即启动电力行业人工智能创新平台的自主研发工作，明确21项工作任务，并由公司主要领导亲自挂帅，保障项目高质量实施。

为加快人工智能平台建设进度，南方电网公司从全网抽调精兵强将组建专班，组织全网力量参与应用场景建设，建立并实践算力“赛马”新机制，以开放生态方式调动社会力量参与电力应用场景建设，与百度、华为、商汤等公司形成合伙人关系，共同推进平台建设。通过算法“赛马”，与表现拔尖的团队建立合作伙伴关系，开展算法训练，验证基础设施的实用性能。在平台建设过程中，加强科研攻关，努力推动新型电力系统中安全稳定性分析与控制等痛点问题的解决。

目前，作为算法模型的训练工厂，人工智能平台已经具备面向内外部用户提供训练、微调、部署等服务的能力。该平台融合了电力样本集、模型库、训练环境、算力资源等，为开发者提供灵活、易用的一站式模型服务产品，将AI赛事运营、算力券发放等分散事项统一到一个平台中实施，为各类AI业务提供统一载体。

“平台的发布标志着全面服务电力行业上下游生态的体系化服务能力基本形成，有利于产业链上下游用户基于平台便捷开展模型训练、数据融合创新等，促进行业智能化转型，带动人工智能产业发展。”南方电网数字集团副总经理胡荣介绍，平台已完成百亿规模参数大模型训练验证，模型学习效果良好，现阶段部分指标已达到甚至超过了国际水平。

强化应用以大模型推动行业数字化转型

“请帮我查一下我今年8月份的用电量，以及哪天用电最多？”“帮我检测一下这张图片有什么缺陷”……当天的发布会上，当与会者说出各种需求，AI立即遵照指令展示了相应结果。

本次发布的电力大模型作为人工智能平台首个产品，可为行业提供电力系统的思维链能力，通过与业务系统打通，已具备意图识别、多轮对话、总结提炼、自动生成巡检报告、可视化数据服务等能力。

电力大模型的发布标志着电力大模型训练在多个关键技术领域实现了突破，具备自主可控能力。同时，电力大模型还突破了软硬件适配、预训练、模型微调等多个技术门槛，验证了研发自主可控大模型的可行性，增强了自主可控信心。

目前，电力大模型已在广东、广西、云南、贵州、海南等南方五省区的发、输、变、配、用电各领域80余个场景实现应用。

电力大模型还“聊、查、图、写”样样精通。

普通电力用户可以和能源电力大模型畅聊电力政策法规、能源结构组成和“双碳”目标，了解电费电量、故障报修、电费扣款信息，帮助家庭节能诊断。专业电力市场用户可以用来咨询电力设备供应和安装知识，获取电力安全、保护、节能的建议，听取电力设施维护和故障排除的指导。电力行业员工可以向其发布指令，让其自动生成数据处理结果，准确识别缺陷场景的图像细节，帮助检索处理电力巡检过程中数据、识别缺陷以及自动生成报告等业务场景。目前，客户服务领域，电费、报修等高频问题60%都可以通过大模型赋能解决，在识别情绪波动方面还优于人工。预计到今年年底，“无人客服”代替率可达到80%；在输配电领域，大模型已具备每分钟处理100张问题图片的能力，还能同时识别20类缺陷，识别效率是传统人工智能算法的10倍；在电力调度领域，能够协助调度部门针对电网异常情况秒级自动化生成处置预案，及时响应15分钟电力市场调节要求，使预案更加安全、高效，成本更优。

共享共建共同构筑协同创新的人工智能应用生态

人工智能技术对于加快推进构建新型电力系统和新型能源体系建设意义重大，只有共同构筑协同创新的人工智能应用生态，才能更好地助力能源电力行业数字化智能化转型。

坚持用户为本，人工智能平台支持用户自主应用“微调”定制符合自己需求的子模型。本次发布的人工智能平台，既提供模型即服务（MaaS）解决方案，也支持模型快速迭代开发，并向全社会开放共享。此外，该平台建设有算力中心、样本中心、模型中心，一体集成并能灵活调度华为、百度、商汤等算力资源，全面支持多种主流深度学习框架，能够实现按需调用算力资源和快速微调，用户操作门槛更低、算力消耗成本更低。

南方电网人工智能公司副总经理、南方电网公司高级技术专家梁寿愚介绍，在人工智能平台里，用户既可以使用已经调好参数的模型，也可以根据需求自主创建自己的模型，还可以通过平台举办人工智能算法比赛。

坚持优质服务，以专业高效的运维体系支撑平台和大模型运转。“除了丰富的电力数据，专业的模型组件之外，我们的运营中心有1800平方米场地，还配备了200余名电力和数字化专业人才为平台运营作技术、服务支撑，高效、实时、针对性地服务用户。”人工智能平台运营中心负责人说。

坚持开放共享，南方电网公司动员社会力量构建电力行业人工智能技术生态圈。“我们将继续整合、优化算力、算法，丰富应用场景，不断提升平台能力，为大家运用人工智能赋能产业发展提供支撑。”南方电网公司数字化部副总经理陈丰表示，下一阶段，该公司将进一步通过平台，联合上下游相关方，打造更好的产业生态，共同推进能源电力行业的发展。

人工智能平台和电力大模型促进电力行业良性互动、提升行业内密切合作程度、打通能源电力行业上下游企业壁垒的效用正在显现。

“南方电网有场景建设优势、专业知识积累和电网专有数据，华为具备行业领先的算力芯片、持续迭代升级的学习框架、丰富的大模型训练经验，双方各有擅长，能力互补。”华为技术有限公司昇思业务总经理丁诚表示，接下来希望能在算力集群建设、电力专用算子研发等方面加强合作，共同助力能源电力行业数字化转型。

“人工智能技术与电力领域的深度融合，涉及各种跨学科的研究，作为高校代表，也是人工智能联盟成员，我们将加大对电力系统的机理知识、专业知识和人工智能技术的融合的研究，助力电力行业的人工智能平台赋能能源产业发展。”清华大学电机系副主任陆超说。

“这次发布的人工智能平台，百度提供了昆仑芯片、飞桨框架以及相关的业务算法模型，我们希望未来能为平台提供更多的整体解决方案，帮助平台进一步降低算力成本和时间成本，加速大模型的迭代和性能提升。”百度智能云能源电力行业总经理李超说。

商汤科技公司新兴创新业务副总裁、数字能源总经理王贵珠表示，商汤科技作为人工智能平台的生态企业之一，接下来将围绕算力技术侧、模型生产侧、推理应用等与相关方加强合作，共同建好人工智能平台，同时，希望能加强与头部企业的合作，共同孵化和推进电力行业大模型的落地。

北京四方继保自动化股份有限公司输变电业务单元总经理彭世宽表示，将坚持联盟搭台，产业唱戏，通过论坛、线上线下活动等方式，推动智能化转型需求前向移动，深化工业互联网应用，同时，将从设计阶段开始推进装备本身的智能化，将装备置于数字电网智能化的总框架下面，共同推动产业升级。

下一步，南方电网公司将继续完善平台功能，丰富大模型应用场景，充分利用人工智能技术赋能，与社会各界一起，高质量推动新型能源体系和新型电力系统建设，为扎实推进中国式现代化作出新的更大贡献。

南网报记者杨彬见习记者张玲通讯员徐欢陈元峰

● 现场

电力行业人工智能创新平台发布

以智能创新应用推进新型工业化

9月26日，南方电网公司召开电力行业人工智能创新平台及自主可控电力大模型发布会，正式对外发布南方电网自主设计研发的全自主可控人工智能生态平台——电力行业人工智能创新平台（以下简称“人工智能平台”）。

发布会现场，南方电网公司还展示了共享输电、变电、配电等11大业务领域开放数据集，演示了模型的二次训练、电力设备巡检、智能客服、电力调度智能值班等应用场景整体解决方案，介绍了举办“赛马”制竞赛服务。

据了解，本次发布的人工智能平台一体集成华为、百度、商汤等国产算力资源，支撑算力资源的灵活调度，全面支持多种深度学习框架，目前已完成百亿规模参数大模型训练，模型学习效果良好。平台通过打造智能体制造工场，面向电力企业、高等院校、科研机构等提供从“模型体验”到“模型使用”再到“模型定制和部署”的一站式服务，为行业数字化转型提供强大的平台支撑。

人工智能平台按模型即服务（MaaS）理念，探索形成新一代智能体制造工序流程。针对复杂的业务场景，提供大量预训练模型自动编排服务，实现多模型协同处理，快速低成本生成具备特定机器代人场景的业务智能体，实现专业化智能体的柔性制造、规模化生产，有效降低AI训练及应用门槛，加速AI产品产业化进程。同时，平台还打通了训练环境和运行业务系统，利用实际生产数据训练智能体，提高智能体在特定业务场景的适应性，加快实现电力行业智能体科研、成果转入生产运行环境的速度。

人工智能平台还肩负着促进行业智能化转型、带动人工智能产业发展的责任，对内提供专业化的模型训练、部署、调用一体化解决方案，对外以算力券等形式为产业链上下游提供低成本智能化转型方案，以平台为依托，推动数据共享、算力共享，形成以自主可控软硬件和业务应用互促的良性技术生态，支持带动中小民营企业智能化转型。

人工智能平台运营中心相关负责人表示，该中心将依托创新平台为各类创新创业主体提供优惠的算力套餐，满足各类算法、模型、智能体的开发需求，持续丰富平台数据、模型组件，繁荣能源电力行业AI生态持续加强与相关行业创新平台和生态合作伙伴的联合，不断加强技术研发，持续优化智能体产品设计，提高智能体研发效率，降低智能体训练能源消耗，提升我国人工智能产业在国内国际两个市场的竞争力和市场占有率。

（徐欢陈元峰）

能源电力行业首个自主可控大模型“大瓦特”发布

电力核心场景全覆盖

9月26日，南方电网公司在广州发布全国产自主可控的电力人工智能创新平台（以下简称“人工智能平台”），以及平台首个重量级产品——能源电力行业首个自主可控大模型（以下简称“电力大模型”）。据了解，本次发布的重量级产品命名为“大瓦特”。

电力大模型为探索新型电力系统建设提供了新理论、新方法。它的发布将推动人工智能与电力业务深度融合，为能源电力行业提供更多应用场景，进而为能源电力行业智能化、数字化提供可靠支撑。

何为“大瓦特”？

“大瓦特”与“ChatGPT”类似，是基于Trans-former架构，使用大规模电力数据训练出来的大模型。相比互联网通用大模型，“大瓦特”因为在预训练过程中学习了更多的电力专用语料，同时通过微调、指示学习等方式对特定业务进行优化，使大模型更贴近电力业务实际，从电力特定任务的答对率、专业性等主要指标上看，其解决问题的知识经验能力相当于电力系统内多专业领域工程师水平。

相对于传统AI应用类小模型，“大瓦特”在专业细分领域覆盖面更广，其多模态多业务协同处理能力更加强大。例如，对于新能源消纳不足和负荷侧供给能力不足的矛盾，因为涉及一次能源分布和电网结构、气象因素和电网检修、产业结构和负荷分布等多业务、多领域的综合协同，就非得大瓦特“出马”。

电网核心业务全覆盖

“大瓦特”基于自主可控算力和算子，从零开始训练，它吸收的知识中不仅有电力的基础知识，还有千百万电力专家的经验。经过训练与精调，快速成熟后的“大瓦特”已经是电力行业各专业细分领域共同的‘超强大脑’。

南方电网人工智能公司副总经理梁寿愚介绍，“大瓦特”作为一个行业模型，其构建的最终目的就是为电力行业的生产运行当好“参谋”、做好支撑，因此，电力的核心场景全覆盖是必备条件。

在市场营销领域，“大瓦特”代替人工客服效率在年底可达到80%，响应问答更快、更准确、更全面；在输配电巡检领域，“大瓦特”突破小模型单个故障识别的限制，可同时识别20类缺陷，预计明年将实现同时识别上百类缺陷；在电力调度领域，“大瓦特”能够协助调度部门针对电网异常情况秒级自动化生成处置预案，及时响应15分钟电力市场调节要求，使预案更安全、更高效，成本更优。

“聊、查、图、写”全精通

通过电力大模型的底层系统基础功能，“大瓦特”可轻松实现“聊、查、图、写”。

普通电力用户可以和“大瓦特”畅聊电力政策法规、能源结构组成和双碳发展目标，“大瓦特”可以介绍用户电费电量、停电情况、欠费提醒、故障报修、举报投诉、电费扣款信息，帮助家庭节能诊断，开展安全用电宣传等专业电力市场用户可以向“大瓦特”咨询电力设备供应和安装的建议、电力安全、保护、节能的建议、电力设施维护和故障排除的指导、电力项目评估和规划的咨询、电力行业培训和教育的推荐、电力营商环境查询，协助完成客户服务质量及满意度调查。

电力行业员工可以向“大瓦特”发布指令，让“大瓦特”理解工作人员意图，自动生成数据处理结果。“大瓦特”可以准确识别缺陷场景的图像细节，帮助检索处理电力巡检过程中数据、识别缺陷以及自动生成报告等业务场景。它还可以找到相应任务和设备的操作，对电力调度中的突发状况做灵活处理，帮助工作人员快速做出决策，执行中的安全监护。

南方电网公司本次发布电力大模型，标志着电力大模型正式成为电网系统的智能化综合解决方案。未来，它将持续完善、不断成长，走向全行业，通过助力能源电力企业加速数字化转型，为加快构建“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能”新型电力系统作出贡献。

（徐欢陈元峰）

● 应用案例

广东电网高频咨询查询类业务的“机器代人”达85%

广东电网公司人工智能创新中心从运行机制与技术标准规范两大方向建章立制，从人工智能平台工具建设优化、样本数据集归集、模型算法归集、算力整合归集四方面持续开展中心能力建设；中心创立以来，研发算法组件450余个，算力规模达到10P，通过“1+4+3”制度框架，赋能生产、营销、安监、综合、基建、供应链等业务域。

广东电网公司人工智能创新中心通过采用多模态语音语义大模型、智能态势感知、情绪识别、语音多轮交互等技术，打造智能机器人、智能客服助手、智能质检、智能外呼、智能知识库等五大模块，构建“五位一体”智能客服体系，打造南网ChatGPT-智能客服“小赫兹”。客户服务全业务流程Al赋能，实现自助服务能力提升、人机协同能力提升以及高频咨询查询类业务的“机器代人”达到85%。

广东电网公司人工智能创新中心还通过人工智能技术与业务深度融合，开展设备状态评价、自动生成巡视计划、智能识别巡视结果、自主上报缺陷隐患、闭环跟踪处理进程，实现巡视工作智能替代。该中心已完成24类关键部件发热智能识别算法、42类输变配可见光缺陷识别算法和8类典型施工机械隐患识别算法研发；实现缺陷发现率从60%提升至85%，识别准确率从8%提升至60%，突破了传统人工识别运维瓶颈。

深圳供电局实现多模态下的信息输出

深圳供电局的多模态预训练大模型构建跨模态联合注意力网络实现图像和文本的跨域特征对齐，实现了多模态下的信息输出。

山火烟雾大模型

能够识别火焰烟雾，结合环境信息过滤干扰目标，推理判断目标是否威胁电力线路。山火烟雾大模型识别准确率约97%。

吊车风险分析大模型

能够识别吊车与架空线路，结合吊车与输电线路之间的空间信息判断其是否威胁电力线路，减少大量无威胁告警。

外飘异物大模型

能够识别架空线路上的风筝、绿膜、飘带、布条等多种异物种类，准确分辨异物位置，消除背景中相似目标的误告警。

广东电网广州供电局以算力识别重点隐患

广东电网公司广州供电局输电线路运维主要遵循“无人机（自主为主、外委为辅）+直升机为辅+人巡补充”的总体路线。截至2022年底，基本实现架空线路通道三维建模、多旋翼无人机自动驾驶、架空通道可视化视频以及500千伏和110千伏及以上跨局线路分布式故障定位监测100%全覆盖，智能终端平均在线率94.2%，智能终端覆盖率和在线率均居全网领先水平。

开展重点隐患算法优化

通过对近五年输电线路故障跳闸原因分析可知，故障跳闸原因中占比最大的为雷击54%，其次是施工外力和飘挂物，分别占比20%和19%。综合考虑故障跳闸原因属性和识别准确率特点，施工机械类隐患变化快、影响大，对预警准确性和及时性要求非常高。广州供电局以图像识别零漏报+极低误报为目标开展施工机械类识别算法突破，平均识别准确率由当前92%突破至96%，其次飘挂物识别算法提升，平均识别准确率由当前77%提升至90%，以上隐患识别准确率达国内领先水平。

二三维图像融合与距离分析技术

开展三维点云和二维图像融合算法和基于单目视觉的空间距离测量算法。通过智能图像算法识别目标物，对影像内容进行自动分类和提取，获得目标物的矢量轮廓线。使用从影像数据提取的目标适量轮廓线，通过目标物三维重建算法，重建目标物的截面点云模型。通过目标物截面模型融合算法，获得相对摄像头的相对坐标。再通过配准好的映射关系，将目标物相对坐标转换为输电场景区域底座的绝对坐标，将目标物映射到点云数据的坐标系中，实现三维点云数据和二维图像融合，为空间测量提供依据。

（南网报综合）

● 延伸阅读

电力人工智能是怎样“炼成”的？

人工智能创新平台与电力行业大模型的上线，给电力行业带来了无限遐想空间，那电力行业首个“ChatGPT”到底是什么？人工智能又是怎样“炼成”的？南网报为你带来解答！

1.什么叫人工智能大模型？

人工智能大模型通常指的是具有大量参数的深度学习模型。这些模型通过在大量数据上进行训练，能够学习到非常复杂的模式和关系，训练形成的“人工智能模型”在各种任务上表现出强大的性能（如GPT-4），包括自然语言处理、图像识别、语音识别等方面，可以全方位赋能电力企业的高效经济运营与电力系统的安全稳定运行。

2.什么是电力行业人工智能大模型？

电力行业人工智能大模型区别于传统人工智能模型，它为各类电力业务算法研发提供了基础能力。一般具有以下特点，一是模型参数规模巨大，通常达到百亿级甚至千亿级；二是训练数据量巨大，通常需要数百GB至TB级的文本数据进行预训练；三是表征空间高维，能够学习文本的复杂语义信息；四是可进行无监督学习，通过自监督方式学习语言知识；五是模型解释性差，因为它们的内部工作机制非常复杂，以业务逻辑通常难以完全理解。

3.电力行业大模型的定位？

成为以“微调”为特色的电力行业基础设施平台。可根据业务部门需求进行“微调”（二次训练），进而深度嵌入电力行业各业务领域，为未来数字电网发展提供基础平台支撑。

目前电力行业大模型暂时仅对南方电网公司内部发布，待取得网信办相关手续后，将向全电力行业发布，为全行业赋能，成为推动全行业智能化、数字化的关键载体。

4.电力行业大模型能干什么？

电力行业大模型吸收电力行业基础知识、南网业务制度规范、安全规范、可研报告等数据，构建跨文本/图像的多模态大模型。该模型具备“意图识别、跨模态处理、制度和专业知识问答、通用文本生成、高质量辅助写作”等功能。基于AI原子能力，融合专业知识，可为电网生产运行和日常管理工作提供诸如高质量客服辅助、机巡图像精准识别、电力系统稳定性分析、新能源发电预测等服务，助力新型电力系统建设。

5.电力人工智能创新平台的概念

按照功能划分：电力人工智能创新平台分为开发平台和运营平台两部分。

开发平台面向开发者提供高质量样本管理、算法管理、模型管理，为开发人员提供面向云端训练的开发框架、算法库、工具集，实现从样本标注到组件封装的全流程研发服务，支撑人工智能算法孵化。

运营平台主要面向电力行业提供高质量算力运营、数据运营和用户服务。围绕电力行业智能化需求，牵头产业链上下游企业、国内相关领域优势高校、科研机构等组建电力行业人工智能产业联盟，推动联盟各成员资源共享、优势互补，促进要素集聚，协同技术研发、成果转化和标准制定。

6.为什么要建设电力人工智能创新平台

为解决“电力企业日益增长的人工智能技术需求”与“人工智能技术门槛高、成本高”之间的矛盾，南方电网公司基于模型即服务（MaaS）理念，打造了电力行业人工智能运营平台。以“电力AI模型”为核心向电力企业提供模型体验、使用、定制、部署一站式服务，实现从“手工作坊”到“工厂模式”的转变，加速AI产业化进程，降低AI应用门槛。

南方电网公司将从电力企业典型应用出发，分批次逐步完成38个场景的数据样本建设、模型算法研发，并通过运营平台向合作企业开放，提供开箱即用的模型服务，帮合作企业解决“样本获取难、技术门槛高”的问题。

后续，为发挥人工智能创新平台新型基础设施的整体效能，将推动人工智能创新平台开展模型训练、测试、封装、发布，举办赛事、论坛等。同时平台在年底将具备对外开放服务能力，为生态方提供体验、推理、训练、部署、培训、咨询等服务，挖掘更多应用场景，构建内外协同创新的人工智能应用生态，争做行业标杆。