“人工智能产业需要开源开放的共享体系，发挥产学研的集体智慧，加速AI技术不断创新；更需要高效易用的工具，消除AI技术和行业应用之间的壁垒，加速AI应用走深向实。昇思开源社区影响力快速提升，已跻身全球主流AI框架第一梯队，成为中国发展最快的开源AI框架。” 在日前召开的昇思人工智能框架峰会上，中国人工智能学会副理事长、中国工程院何友院士强调。
人工智能产业与千行百业的融合正在加速推进。以人工智能为代表的前沿信息技术正驱动着能源和电力系统迈入智能化时代。
AI“超强大脑”——破解大规模新能源并网难题
国家能源局最新数据显示，2024年，我国可再生能源新增装机3亿千瓦以上，占新增装机的85%以上。可见，我国能源结构的“含新率”“含绿量”再攀新高。但与此同时，风电、光伏等新能源具有“看天吃饭”的特性，大规模新能源并网带来了全新技术挑战。新能源承载能力和电网安全稳定分析成为迫切需要回答的重大科学难题。
电力系统仿真成为破解上述难题的利器。但是传统仿真是通过对电力系统不同时间尺度问题的解耦，构建简化的数学模型并进行数值积分求解，分析电力系统安全稳定运行边界。新型电力系统背景下，传统仿真面临着超大系统规模、海量运行场景、高阶数学模型和更快决策要求等四大挑战，难以及时准确评估新能源承载能力，若继续采用保守调度运行策略，会导致大量的新能源弃电。
近日，南方电网“驭电”智能仿真大模型基于云南电网3500节点数据完成人工智能技术训练，成功实现未来海量电网运行方式的智能生成，并正在实际电网运行中推广试用，标志着全球首款人工智能电力智能仿真器具备投用条件。
据南方电网公司战略规划部总经理、科研院董事长郑外生介绍，“驭电”智能仿真大模型既能精准刻画新型电力系统的安全边界，又能精细安排各类电源的发电计划，确保大电网安全的前提下，动态优化电网运行方式，解决新能源变化无常、难以计划带来的难题，最大限度提高新能源的利用率。
“精准化”就是精准刻画电力系统的安全边界。因为新能源普遍缺乏有功无功主动支撑能力，对传统电力系统的频率、电压、功角稳定带来深刻的不利影响，包括振荡问题。“驭电”大模型是一个强大的智能仿真工具，针对新能源不同的出力方式，动态分析电力系统安全稳定边界，确保大电网安全。
“精细化”就是精细安排各类电源的发电计划。以前的常规发电厂都是可计划的，提前编好发电计划，按计划发电就行。现在大规模发展新能源的特点是数量众多、变化无常、难以计划，还得尽量让它优先发电。有了高效的智能仿真工具，就可以精细化到按小时制定运行方式，最大限度发挥新能源发电能力，提高其利用率。
“驭电”大模型实现了电力行业智能科学计算从0到1的重大突破，填补了世界空白，并于2024年7月4日在世界人工智能大会上获得了被誉为人工智能领域“奥斯卡奖”的SAIL奖（卓越人工智能引领者奖）。
通过构建AI驱动的智能科学计算体系，“驭电”大模型打造电力系统分析与控制的“超强大脑”，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。
据了解，过去南方电网区域发电机组不到一万台，现在是五十多万台，未来可能是几百万台，数值以指数级规模增长时。“驭电”的出现适逢其时，不仅可以秒级响应，还可以处理海量场景，解决新能源变化无常带来的难题。
为有源头活水来——昇思框架提供开源力量
在AI产业发展的过程中，AI框架扮演了至关重要的角色。
昇思MindSpore AI框架自2020年开源以来，凭借其高效、灵活、易用等特点，迅速在AI框架领域崭露头角，成为大模型时代越来越多开发者的首选。据预测，中国AI框架2024年新增市场昇思份额将达30%。
据昇思MindSpore开源社区理事长丁诚介绍，作为支持大模型创新的“孵化器”，昇思已原生、适配了50多个大模型。同时有1700多名社区伙伴采用昇思框架，累积孵化了超过2000个解决方案，在能源、交通、电信、金融、工业等15个行业获得了广泛应用。
据悉，昇思开源版本已累计获得1100万次下载，3.7万多名开发者参与社区贡献，与360多所高校科研院所展开教学及科研合作，目前已孵化、支持50多个国内外主流大模型，“驭电”大模型便是其中之一。
“驭电”大模型应用昇思MindSpore AI框架，将南方电网公司的场景建设优势、专业知识积累和电网专有数据，与华为行业领先的算力硬件、持续迭代升级的AI框架、丰富的大模型训练经验相结合，形成了“人工智能+行业”的示范性应用场景。
据郑外生介绍，在算法开发方面，南方电网公司依托昇思平台，构建了包括图表征单元、邻域注意力和全局注意力等一系列核心算子，基于图算子优化的静态图模式，同基于Pytorch平台开发的同样模型做了性能比较，计算速度提升了将近60%。
中国科学院科技战略咨询研究院学术委员会副主任刘海波指出，开源创新是驱动AI技术创新的关键力量，我国在算法、平台、应用等方面都取得了实质性进展。昇思MindSpore作为国内主流开源框架，在生态建设和技术创新方面取得了显著成绩。
文｜中国能源报记者 王海霞
【责任编辑：王少晨 】
