只用7天就開發(fā)出一套AI應(yīng)用，將電力系統(tǒng)母線負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確率提升了5個(gè)百分點(diǎn)——這是6支參加決賽的隊(duì)伍在電力調(diào)度AI應(yīng)用大賽上取得的成績。
“基于南方電網(wǎng)公司和阿里云搭建的云平臺，一位普通調(diào)度員現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用，通過拖拉拽和簡單的代碼，就可以開展AI負(fù)荷預(yù)測，準(zhǔn)確率甚至超過了計(jì)算機(jī)系的學(xué)生，這在過去是不可想象的?！蹦戏诫娋W(wǎng)公司一級技術(shù)專家、教授級高級工程師梁壽愚說。
1月28日，第二屆電力調(diào)度AI應(yīng)用大賽決賽及頒獎(jiǎng)儀式在南方電網(wǎng)公司生產(chǎn)科研綜合基地舉行。因疫情防控工作需要，本次決賽采用線上和現(xiàn)場結(jié)合的方式進(jìn)行。中國科學(xué)院院士程時(shí)杰、香港大學(xué)教授侯云鶴等評審專家通過遠(yuǎn)程在線參加。
本次大賽由南方電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心、中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化專委會(huì)等機(jī)構(gòu)共同舉辦，是目前電力行業(yè)內(nèi)影響力最大、應(yīng)用性最強(qiáng)的AI大賽。
歷時(shí)一周時(shí)間，45支來自高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)的參賽隊(duì)伍借助AI算法，挑戰(zhàn)行業(yè)內(nèi)的母線負(fù)荷預(yù)測難題。最終，有25支隊(duì)伍的預(yù)測準(zhǔn)確率超過了人工。億可能源科技(上海)有限公司團(tuán)隊(duì)73.9分總成績(85%的準(zhǔn)確率)奪冠，綜合效能比人工提升10%。此前，首屆AI大賽中勝出的全網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測方案已應(yīng)用于電網(wǎng)業(yè)務(wù)，將準(zhǔn)確率提升到97.63%，預(yù)計(jì)在今年會(huì)代替人工預(yù)測。
與全網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測相比，本屆賽題要求對廣東湛江地區(qū)的母線負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，難度更大。南方電網(wǎng)在湛江有17個(gè)220千伏電站和33根220千伏母線，意味著每天需要預(yù)測3168個(gè)負(fù)荷預(yù)測值。另一方面，母線供電范圍大小對準(zhǔn)確率有直接影響，專家解釋稱，“一家鋼廠的用電量變化就會(huì)造成負(fù)荷曲線的突變?！?/p>
要讓AI做出準(zhǔn)確預(yù)測，首先需要機(jī)器學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)。這是一個(gè)海量數(shù)據(jù)庫，涵蓋了10年間的負(fù)荷曲線、電網(wǎng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、歷史檢修票數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等。如果讓一個(gè)人去逐一翻閱，可能要花上數(shù)年時(shí)間。
南方電網(wǎng)公司基于阿里云技術(shù)搭建的調(diào)度云平臺派上了用場。
電力調(diào)度是電網(wǎng)中最核心的系統(tǒng)，要對所有電廠、用戶的計(jì)劃進(jìn)行編排，保證發(fā)電、用電的實(shí)時(shí)平衡。南方電網(wǎng)公司的電力調(diào)度覆蓋廣東、廣西、云南、貴州、海南五省區(qū)，系統(tǒng)復(fù)雜。2018年，南方電網(wǎng)公司在行業(yè)內(nèi)率先搭建電網(wǎng)系統(tǒng)的“大腦中樞”——調(diào)度云平臺，并于2019年8月正式上線?；谡{(diào)度云的強(qiáng)大算力，南網(wǎng)總調(diào)的日前安全校核功能的計(jì)算時(shí)間從過去的1小時(shí)縮短到10分鐘。
某種程度上，AI大賽是對云平臺敏捷開發(fā)能力的極限挑戰(zhàn)。過去這樣的負(fù)荷預(yù)測項(xiàng)目從平臺搭建到數(shù)據(jù)處理，再到應(yīng)用上線，要花上一年多的時(shí)間。但AI大賽只給開發(fā)者留出了7天的時(shí)間，他們必須把一切提速。
調(diào)度云平臺首先為參賽者提供了一個(gè)云桌面終端，隨開隨用，隨時(shí)調(diào)取海量歷史數(shù)據(jù)。在調(diào)度云之上搭建的機(jī)器學(xué)習(xí)PAI平臺為非專業(yè)開發(fā)者提供了算法訓(xùn)練工具，并通過DataWorks，QuickBI和Max-Compute等技術(shù)，將數(shù)據(jù)處理提速了上百倍。
除了穩(wěn)定高效，調(diào)度云也是一個(gè)開放的技術(shù)開發(fā)平臺?！罢{(diào)度云就相當(dāng)于手機(jī)的操作系統(tǒng)和開發(fā)運(yùn)行的生態(tài)，我們可以在云上快速開發(fā)出各種應(yīng)用，就像手機(jī)的APP?！绷簤塾薮蛄艘粋€(gè)比方。
調(diào)度云平臺搭建完成后僅3個(gè)月，南方電網(wǎng)公司就快速上線了“電力現(xiàn)貨交易”業(yè)務(wù)，通過對供需關(guān)系和市場規(guī)則的自動(dòng)調(diào)配，不同地區(qū)、時(shí)段電價(jià)每15分鐘動(dòng)態(tài)調(diào)整一次，讓全社會(huì)的用電成本降到最低。
調(diào)度云平臺還在不斷擴(kuò)大。當(dāng)前，基于阿里云等技術(shù)提供支持的擴(kuò)容項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)。預(yù)計(jì)擴(kuò)容完成后，南方電網(wǎng)公司超過50%的業(yè)務(wù)系統(tǒng)都將跑在調(diào)度云上。基于強(qiáng)大穩(wěn)定的基礎(chǔ)云平臺，調(diào)度云新建的服務(wù)器可以即插即用，應(yīng)用使用的資源可以秒級擴(kuò)展——過去這需要幾個(gè)月的時(shí)間。
據(jù)悉，基于南網(wǎng)調(diào)度云平臺，一個(gè)全新的氣象預(yù)測超算平臺將在今年第一波臺風(fēng)來臨之前上線，為科學(xué)防范臺風(fēng)提供更加精準(zhǔn)的氣象信息參考。
南網(wǎng)傳媒全媒體記者 黃勇華
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