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南网:当AI遇上真实的电力场景

来源:南网50Hz| 发布时间:2024-06-26
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全国电力领域人工智能算法大赛在深圳举办

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▲全国首次覆盖输电、变电、配电、安全管理等生产领域的人工智能大赛——南方电网2024年生产域AI算法应用竞赛决赛现场。黄志伟 摄

6月14日,由国家发展改革委、国务院国资委指导,南方电网公司主办的全国首次覆盖输电、变电、配电、安全管理等生产领域的人工智能大赛——南方电网2024年生产域AI算法应用竞赛决赛在深圳闭幕。此次竞赛采用国产化的人工智能创新平台,赛题内容贴近生产实际,以目标检测法验证AI算法的识别准确率、识别时间,吸引了来自华为、商汤、华雁智科、浙江大学等全国科技企业、电力领域、高校的156支队伍踊跃报名,在同台竞技中展示AI算法的生产力。
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▲央视频对决赛全程进行了直播,目前观看量已突破百万。
为什么要办AI大赛?

在语音、人像、视频等通用领域,AI已逐步展示出强大实力。伴随着新型能源体系和新型电力系统建设的加快推进,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,成为AI深度赋能行业的一大障碍。

南方电网强化技术产品供给,全面布局建设“电力+算力”基础设施,强化应用场景牵引和产业生态协同,加快引领人工智能产业链、能源电力产业链协同创新发展。2023年9月,南方电网对外发布电力行业人工智能创新平台,可面向用户提供训练、微调、部署等服务,通过探索市场场景遴选“赛马制”、实行场景孵化“揭榜制”,推动AI技术在应用场景的落地。

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▲央视频主持人与来自南方电网深圳供电局的两位专家现场解说参赛情况。

电力+AI=?

“电力生产领域的AI应用还属于起步阶段。”南方电网公司输配电部副总经理章彬表示,近年来,电网生产领域发生了翻天覆地的变化,无人机巡检代替人行山间,摄像机、巡检机器人、无人机、物联网传感器等设备,构建起变电站智能巡检体系……发、输、变、配、用各环节数字化、智能化,为人工智能提供了大量应用场景、真实的原始数据。

章彬举例说,以输电环节为例,每个杆塔精细化巡检要拍约35张图片,按两座高压杆塔之间距离约500米来估计,整个南方电网架空线路超过百万公里,光是精细化巡检单次全覆盖产生的图片就超7000万张。

海量数据的识别分析,单纯依靠人工不仅量大、效率也低,急需AI技术的介入。但是,目前AI对电力复杂场景识别的准确率还有待提升,比如导地线锈蚀、树障的识别,非常难。“我们就把这些日常生产运维的这些难点、痛点设置成题目,从比赛结果来看,很多队伍通过优化算法,识别率大大上升,令人惊喜。”“平时,类似这种图片,我们工作人员需要放大10倍去看,每张图片要看两三分钟,而通过AI,80毫秒就能识别出风险点。”决赛现场,南方电网深圳供电局三级拔尖技能专家高德民解说道,对于树障距离、导地线锈蚀判别等难题,AI算法已经能完全满足生产需要。

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▲参赛队伍在同台竞技中展示AI算法的生产力。

参赛者说——商汤科技参赛代表钟鹏说,“这次大赛场景真实,代表了AI在电力领域发力的方向,相信未来人工智能在电力行业应用场景会更丰富,我们也会将AI技术深度融入电力专业领域,拓展内涵。”

“以前在学校都是偏学术性的研究,更多关注通用领域的算法,程序比较泛,这次比赛接触到很多电力一线运维的场景,对我们在电力专业领域的AI技术积累很有帮助。”浙江大学参赛队队员邓以恒说,这是团队首次在国产化人工智能平台上部署AI算法,接下来也会不断跟一线生产保持往来,了解生产实际中出现的新问题和之前忽视的一些问题,不断更新、完善算法。

瞄准生产实际,推动AI应用落地。“我们做这个不光是改进算法,还有根据业务对这个数据的标注规则进行一个深度修改,更重要的是让数据包括跟业务相结合,方便投入一线的应用,既要保证发现率要高,也要尽可能降低它的误解,然后跑起来速度还要比较快。”南京悠阔电气科技公司参赛队员邵建勇认为,AI在电力领域的应用场景十分广阔,该公司将面向生产实际应用,努力以AI解放生产力,让班组用起来顺手,为基层人员减负。

博采众长,联合攻坚。“没有哪一种算法是包打天下的。”南方电网深圳供电局二级领军专业技术专家黄炜昭说,AI跟人的成长一样,我们允许它犯错,就像人一样,要经历过挫折才能成长,AI算法也要千锤百炼才能火眼金睛、细致入微。

生态决定人工智能广度与深度。2023年,南方电网公司共举办了4批次算法“赛马”,37个相关算法已完成成果转化,投入运行。“未来,我们还会立足产业发展需要,举办电力生产人工智能行业级全链条、大规模、高质量赛事,促进电力人工智能产业发展,打造电力人工智能生态圈。”南方电网有关负责人表示。

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更多南方电网在AI领域探索实践——

研发行业首个自主可控的AI大模型“大瓦特”,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。近日,“大瓦特”在广东电网公司广州供电局发布上线并投入实体化应用,能高效识别6项配网典型缺陷隐患,整体对积水渗漏、小动物侵扰等异常识别率达80%以上。

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▲在第七届数字中国建设峰会的南方电网展位现场,一台深度融合大模型技术的电力机器人与观众互动。周志旺 摄

“电力鸿蒙”是南方电网公司基于开源鸿蒙与开源欧拉基础上自主研发的行业首款电力物联操作系统。系统具有即插即用、安全可靠、快速适配、开放共享等特点,以统一的技术标准引领电力生产环节上亿级设备的接入。目前,系统已接入南方五省区多地声学成像监测仪、智能配电房,为电网数字化作业赋能,提升工作效率。

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▲2024年中国品牌日活动中,南方电网公司展示国内首个电力物联操作系统。李志杰 摄

建成新能源调度运行管理平台,收集海量电源数据,风电、光伏日前预测准确率分别达85.0%、91.1%。并且,南方电网公司自2015年起就开始了“云+AI”的技术路线摸索并举办五届调度AI大赛。基于调度云的强大算力,南方电网投运全国首个AI系统负荷预测平台,到2022年,在负荷预测方面实现网、省两级调度无需人工、仅靠AI的“单轨”运行,AI负荷预测平均准确率达到97.4%。

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▲“夸父”新能源高精度功率预测系统。南网数字集团 供图

在海南,南方电网把AI技术应用到电费管理上,利用AI自动学习算法,总结归纳历史核查数据特征,解决了依赖人工经验判断导致工作量大、质量不高、效率低等问题。

在“世界工厂”广东东莞,AI技术能为企业做“能效体检”。广东拓斯达科技股份有限公司是一家从事工业机器人、注塑机、数控机床等智能高端装备研发和制造的公司,随着出口订单不断增加,该公司用电量近来大幅增长。南方电网广东东莞南区供电局运用先进的AI电力大数据手段,深入剖析企业设备效率、能耗、电量及电费等关键指标,为该公司提供能效诊断分析服务,助力其节能降耗。

中小微企业是我国普惠金融重点服务对象之一,南方电网公司首创性利用城市营业厅资源开展普惠金融业务,利用AI机器人在电力营业厅推广普惠金融服务,开启了普惠金融营销新模式。目前,全网已有150个营业厅开展普惠金融服务,助力中小企业融资增量、扩面、降价。

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▲电力营业厅里的AI机器人。陈美镜 摄

6月5日,2024年世界人工智能大会SAIL奖(Super AI Leader Award,卓越人工智能引领者奖)TOP30榜单公布,南方电网公司研发成果“驭电智能科学计算大模型赋能新型电力系统演进规律研究”入选。该成果通过构建AI驱动的智能科学计算体系,开发电力系统预训练大模型,将支撑新型电力系统演进规律研究、系统规划方案和运行方式生成与优化、在线安全分析、现货市场运作等多种场景。