科技赋能智慧电网
AI卫士守护城市光明
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国网上海电力“天擎”输电作业机器人自动补插销钉。 -
国网上海电力“天枢”自主巡检机器狗远程操作复归按钮。
上海作为国内人工智能创新高地,正以政策为引领、以技术为引擎,积极推动人工智能技术向更高水平迈进,并拓展其更广泛的应用场景。
国网上海市电力公司锚定“双碳”目标与新型电力系统建设需求,全力加速人工智能在电网领域的应用场景建设,不断提升上海电网的数字化与智能化水平。从源网荷储协同互动的超大城市智慧能源管理,到主网的地空一体化智慧运维,上海电网实现了全流程的智慧化升级。这些硬核科技不仅彰显了上海在能源数字化转型领域的领先地位,更勾勒出未来城市能源管理的智慧蓝图。
AI智能体成能源管理大师
近日,上海成功实施了全市首次楼宇空调的秒级虚拟电厂响应测试。国网上海电力通过上海市虚拟电厂运管平台向上海电力大学虚拟电厂运营平台下发290千瓦的削峰指令。监测数据显示,校园内2栋楼宇的586台空调迅速响应,调整了温度和风速,在50秒内降低了约300千瓦的空调负荷。此次虚拟电厂响应测试持续1小时,参与测试的办公室和教室内平均温度仅上升1.5摄氏度,楼内师生未察觉任何不适。
电力供需是要实时平衡的,如果严重失衡,就会出现类似今年西班牙大停电的事件。作为超大型受端电网城市,上海面临着外来电占比高、电能质量要求高、土地资源紧张、节能降碳压力大等一系列挑战。
为了满足上海电网安全、经济、绿色发展的需求,国网上海电力在光明电力大模型基础上,成功打造出国内首个“超大城市智慧能源管理大师”。光明电力大模型是国内首个电力行业千亿级多模态大模型,它是基于通用大模型架构,通过聚合1.02亿张电力领域图像样本和1150万份电力文本数据,汇聚千余名电力专家智慧,经过千余次样本构建与标注工作,并历经数月的算力卡满负荷训练最终打造而成。
这个智慧能源管理大师集精准的决策者、永不疲倦的交易员、高效的执行官和敏捷的精算师等四大智能体于一体,全面赋能电力能源调节各环节,充分激发数据中心、充电桩、空调、储能等负荷侧资源主动支撑电网的能力,助力电网平衡。
在能源管理启动阶段,它应用“AI+预测”智能体化身为精准的决策者,实现电网新能源发电、负荷、电碳因子、电能质量等多维状态精准预测及用户侧资源调用辅助决策,提前预判电网供需失衡风险并发出预警,电网实时状态预测维度提升200%、预测精准度提升15%。
在能源交易邀约阶段,依托“AI+交易”智能体化身为永不疲倦的交易员,全天候推送高频次能源交易策略,提升用户参与交易申报积极性,促进交易达成,负荷调节能力评估精准度提升50%、交易频次提升5倍、交易策略推送速度提升2倍。
在负荷调控阶段,依托“AI+调控”智能体化身为高效的执行官,实现对充电桩、空调、储能等用户侧设备调节策略秒级执行和精准无感调节,在不影响用户生产与生活的前提下,完成设备调节,负荷响应精准度提升45%、响应速度由30分钟降至1分钟内、用户满意度提升30%。
在补贴结算阶段,依托“AI+结算”智能体化身为敏捷的精算师,实现调节成效精细化评估及交易补贴精准发放,确保智能化程度最高、响应效果最好的用户拿到最多的补贴,结算速度较原先提升200%、运营方数智化覆盖率提升100%。
在智慧能源管理大师的助力下,上海已建成市区两级虚拟电厂管理中心和全国规模最大的城市级虚拟电厂,接入资源最丰富、市场模式最多的城市级虚拟电厂,目前已接入160万千瓦可调节能力,涵盖充换电、空调、储能、数据中心等10余种资源类型,相当于1座大型火电厂。同时常态化参与顶峰填谷、电力现货、无功需求响应、低碳响应等多种市场运营模式,经济效益超80亿元,年均减碳量51万吨,相当于123座世纪公园的碳汇量。
在先行先试方面,上海率先实现了充换电设施与楼宇空调的秒级精准需求响应,成功实施了全国首次无功需求响应和低碳虚拟电厂。这不仅为上海城市发展提供了安全、经济、绿色的坚实能源保障,还通过高品质电能供应,有力推动了上海人工智能产业的高质量发展。
具身智能编织能源安全网
在百米高空的高压输电线路上,一枚小小销钉的缺失或松动都可能潜藏巨大风险。以往人工补装不仅危险系数高,而且效率有限。而“天擎”具身机器人的登场,则彻底颠覆了这一传统模式。
“天擎”机器人集成了基于深度学习的缺陷检测算法的高精度视觉识别、激光雷达+视觉SLAM多传感器融合定位、灵巧机械臂控制等尖端技术,并且设计了基于超材料的抗电磁干扰外壳,在确保通信控制信号通畅的同时,有效屏蔽特高压强电磁场干扰。它如同一位技艺超群的“高空绣花匠”,自主识别绝缘子串上缺失的销钉,从精准抓取、稳定对位到可靠插入,全过程行云流水,耗时不超过1分钟。这一“顶天立地”的作业能力,展现了高超的技术水平,在万伏高压线上编织起城市能源安全网。
视线从高空转向变电站的方寸之地,“天枢”自主巡检机器狗正以其非凡的“智慧之眼”与“灵巧之能”,重新定义着设备状态感知与操作核验的精度。它搭载了融合高分辨率可见光、红外热成像、局部放电超声传感的多模态智能感知系统,并依托嵌入式边缘计算平台实现毫秒级响应。它能精准识别小到屏柜内信号指示灯等精密部件,大到变压器本体状态;远到围墙边角的风吹草动,近到触手可及的站内动环。当它完成巡逻后,更能智能校核结果并自动记录上传,生成严谨的巡视报告,此外,“天枢”还能自主执行局部放电试验等高级检测任务。
两大智能装备的卓越表现,得益于国网上海超高压公司自主研发的“地空一体化主网智慧运维系统”这一智慧大脑。它高效整合了设备实时状态监测数据、高清视频监控流、无人机/机器人回传信息等多源异构数据,通过AI驱动的数据融合引擎,基于光明大模型,构建了巡视编排、缺陷分析、风险判别、屏柜识别、告警联动、异物监控六大智能体,以及覆盖主网设备全域的矢量化信息,实现了物理电网在数字空间的动态映射、全景可视和智能研判。
通过六大智能体,“智慧大脑”实现特殊巡视自主编排、缺陷处置辅助决策、风险等级判别、二次继保室自主巡视、智能设备告警联动、异物入侵告警功能,它通过人工智能深度赋能,一举打通海量电网设备运行数据壁垒,融合图像、语义及多平台信息,并通过强大的逻辑推演与多智能体协同决策,将原本割裂的地面与高空场景数据无缝整合,构建起“一屏观主网”的智能管理中枢,形成“空天感知—地面执行—云端决策”的立体化协同运维闭环,显著提升了上海超高压主网的状态感知力、风险预警力与应急处置力,为上海电网安上全域感知的“智慧之眼”。
从地空一体化的全域感知,到“天擎”凌空补缺的精准操作,再到“天枢”明察秋毫的站内智巡,国网上海超高压公司的AI“三驾马车”让百米高空不再险峻,方寸屏柜尽在掌握,共同绘制出一幅超大城市电网智慧运维的崭新生态图景。这不仅是对传统运维模式的技术性颠覆,更是国网上海电力以创新为引擎,积极拥抱数字化转型浪潮,致力于保障超大城市能源主动脉安全、可靠、高效运行的坚定宣言。
智慧之光,已穿透百米高空,照亮方寸屏柜,正为这座卓越城市的每一盏灯火注入更强劲、更智能的守护之力。