《流浪地球》啟示錄:AI技術在能源行業(yè)的應用與展望
k. 設備故障與風險預警:監(jiān)控發(fā)電設備運行數(shù)據(jù)監(jiān)控預測并防控故障出現(xiàn),預測極端天氣;
l. 新能源虛擬電廠:整合分散的電力來源,預測電力需求智能調配電力供給,并根據(jù)電力價格預測智能優(yōu)化利潤;
m. 智能選址優(yōu)化:利用人工智能模型建模分析最佳太陽能發(fā)電站的建設地址,最大化產(chǎn)電量;
n. 預測性器械維護服務:實時檢測器械運行數(shù)據(jù),提前預測故障并進行維護;
o. 用戶智能節(jié)電:預測電力價格切換到其他電力來源于供應商;
p. 智能電網(wǎng):預測各個區(qū)域各個時間段的用電需求,合理調配電力供應。
綜合來看,能源方面的AI應用主要集中兩大塊,一塊是設備,包括智能設備設計、研發(fā)、管控、使用、檢修和維護方面;一塊是用戶消費側,F(xiàn)有的能源(礦物、石油和稀土等等)是很難再生的,AI無法幫助這類型能源進行再生,所以節(jié)約使用是AI在能源方面一個重要的應用場景。電力方面,輸送電路優(yōu)化、配送電和電網(wǎng)安全,也能用到AI。后面七月在線Ai lab會詳細例舉。
一、 國家電網(wǎng)目前人工智能應用現(xiàn)狀及進展
2-1 國家電網(wǎng)AI專利眾多
從中國專利保護協(xié)會發(fā)布的《人工智能技術專利深度分析報告》[[endnoteRef:5]]中給出的數(shù)據(jù)可以看到,百度以2369項專利居首位,其次是中國科學院、微軟、騰訊等。國家電網(wǎng)則以1044項專利位居第六位,超過谷歌和阿里巴巴。在全球AI領域專利權人報告TOP10[[endnoteRef:6]]中,國家電網(wǎng)是唯一上榜的中國企業(yè),排名趕超佳能、索尼和日本電器。國家電網(wǎng)的AI專利包括電網(wǎng)控制、AI配電變壓器、AI智能算法、智能機器人等。
2-2 國家電網(wǎng)AI應用研究
電力信息通信領域資深專家、中國電力科學研究院副院長王繼業(yè)的報告《人工智能在能源電力領域的探索》中曾透露,國家電網(wǎng)公司在十余年前已開設人工智能領域的相關研究,2002年以來,已開展40多項與人工智能相關的科研項目,主要集中在一下四個方面:
A. 機器人:輸電線路巡檢、變電站巡檢;
B. 專家系統(tǒng):輸電線路狀態(tài)輔助決策、輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測、配電網(wǎng)輔助決策、需求側管理;
C. 模式識別:變電站視頻智能分析、輸變電設備故障模式識別、配電網(wǎng)設備故障診斷、用采系統(tǒng)和設備診斷評估;
D. 數(shù)據(jù)分析:電能質量數(shù)據(jù)分析、電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)挖掘。
從上世紀80年代開始,對神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊集、遺傳算法等傳統(tǒng)人工智能技術應用進行了深入研究,近年來,開展了基于深度強化學習的電網(wǎng)仿真、調控云平臺、基于大數(shù)據(jù)的負荷特征分析及預測、基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的輸電線路災害特征預警、基于多智能體的配電網(wǎng)自愈控制技術、新能源波動特性挖掘和功率預測方法等研究。