來源：天風(fēng)國際

電力是關(guān)系國計(jì)民生的重要行業(yè)之一,，涵蓋了發(fā)電、輸電,、變電,、配電和用電等多個(gè)環(huán)節(jié)，隨著高壓,、大容量,、長距離輸電等工程的發(fā)展,，電力系統(tǒng)的復(fù)雜性越來越高,。保障電網(wǎng)正常運(yùn)行，維護(hù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定就成了國家能源安全的一個(gè)必然要求,。所以在“新基建”這一詞的提出，更是突顯了電網(wǎng)建設(shè)的重要地位,，并且在政策的帶動(dòng)下,，中國的電力行業(yè)智能化速度加快。

而傳統(tǒng)巡檢一直是以人工為主、直升機(jī)配合為輔,，不僅效率低,、成本高、作業(yè)危險(xiǎn)性高,，而且獲取的圖像質(zhì)量極不穩(wěn)定,。從2013年起，無人機(jī)和可視化設(shè)備逐漸得到規(guī)?；瘧?yīng)用,，但隨之而來生成的海量圖片，需要耗費(fèi)巨大的人力逐一查看,。所以有沒有一種方法,，能夠幫助我們?cè)趲酌腌娭畠?nèi)找到問題？

· 解決之道：AI+

輸電線路智能運(yùn)維與巡檢主要分為：可視化狀態(tài)監(jiān)測(cè)、無人機(jī)巡檢,、機(jī)器人巡檢等方式,。

1）可視化狀態(tài)監(jiān)測(cè)：能夠全天候全時(shí)段在線自動(dòng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)的方式，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患及對(duì)本體整體運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估,；

2）無人機(jī)巡檢：作為線路特巡的一種手段,，對(duì)線路進(jìn)行巡視，可用于發(fā)現(xiàn)線路較為細(xì)節(jié)的缺陷,，通常需要專業(yè)人員在現(xiàn)場(chǎng)操控才能完成對(duì)線路的巡視,；

3）機(jī)器人巡檢主要用于變電站、配電房、電纜隧道等場(chǎng)景應(yīng)用,，可按照設(shè)定

的線路或鋪設(shè)的導(dǎo)軌對(duì)重點(diǎn)點(diǎn)位進(jìn)行巡視,。

AI 技術(shù)有望全面升級(jí)智能巡檢產(chǎn)品,，包括快速清晰建模、AI 輔助拍攝,、和智能檢測(cè),。例如，NERF 是一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三維重建算法,，它可以從 2D 圖中,，快速高效地生成高質(zhì)量的 3D 場(chǎng)景模型。其輸入稀疏的多角度帶 pose 的圖像訓(xùn)練得到一個(gè)神經(jīng)輻射場(chǎng)模型,，根據(jù)這個(gè)模型可以渲染出任意視角下的清晰的照片,。

再比如：無人機(jī)結(jié)合 AI 輔助拍攝技術(shù),，可以實(shí)時(shí)對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行識(shí)別，動(dòng)態(tài)調(diào)整云臺(tái)角度,，得到準(zhǔn)確目標(biāo)位置的照片,。綜合利用相機(jī)光線動(dòng)態(tài)補(bǔ)償技術(shù)和精準(zhǔn)對(duì)焦技術(shù)，保證照片拍攝質(zhì)量,，有利于輸電線路的安全運(yùn)行和快速巡檢,。

應(yīng)用盤古 CV 大模型,，利用海量無標(biāo)注電力數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練和篩選，并結(jié)合少量標(biāo)注樣本微調(diào)的高效開發(fā)模式,，獨(dú)創(chuàng)性地提出了針對(duì)電力行業(yè)的預(yù)訓(xùn)練模型,。在模型通用性結(jié)合盤古搭載的自動(dòng)數(shù)據(jù)增廣以及類別自適應(yīng)損失函數(shù)優(yōu)化策略，做到一個(gè)模型適配上百種缺陷,，替代原有 20 多個(gè)小模型,。從而做到平均精度提升 18.4%、模型開發(fā)成本降低 90%,。目前,，華為在 L2 級(jí)細(xì)分場(chǎng)景模型上，已經(jīng)推出基于電力大模型的無人機(jī)電力巡檢,、電力缺陷識(shí)別等場(chǎng)景模型,。

除開這些ai可以應(yīng)用在上面之外,，電力還有哪些可以與ai結(jié)合,？

· 發(fā)電功率預(yù)測(cè)

新能源發(fā)電對(duì)天氣依賴較強(qiáng),，具有間歇性和波動(dòng)性特征,，因此發(fā)電電量較難預(yù)測(cè)，大規(guī)模集中并網(wǎng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生較大的沖擊,。因此新能源發(fā)電的準(zhǔn)確預(yù)測(cè),，可幫助電網(wǎng)調(diào)度部門提前做好傳統(tǒng)電力與新能源電力的調(diào)控計(jì)劃，改善電力系統(tǒng)調(diào)峰能力,，增加新能源并網(wǎng)容量,。

而目前基于人工智能的預(yù)測(cè)模型具有諸多優(yōu)點(diǎn),，為當(dāng)前主流研究領(lǐng)域。比方說：基于 AI 的預(yù)測(cè)模型對(duì)于高維非線性樣本空間具有良好的擬合能力,；模型參數(shù)基于數(shù)據(jù)訓(xùn)練得到,，更容易獲取,；模型的輸入特征亦可靈活構(gòu)建,；結(jié)合智能優(yōu)化算法還可進(jìn)行參數(shù)自動(dòng)尋優(yōu)，進(jìn)一步省去了人工調(diào)參的工作量,。

以國能日新為例,，公司基本實(shí)現(xiàn)功率預(yù)測(cè)算法模型的自動(dòng)匹配及預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)計(jì)算發(fā)送,，因此在項(xiàng)目日常營運(yùn)端，人力投入較少,，僅在少數(shù)場(chǎng)站模型遠(yuǎn)程匹配失敗的情況下,，由業(yè)務(wù)人員前往現(xiàn)場(chǎng)完成模型修正。在模型優(yōu)化方面,，一般會(huì)按照設(shè)定的周期,，由智控平臺(tái)中的模型算法程序自動(dòng)重新選取最優(yōu)功率預(yù)測(cè)模型，并將其自動(dòng)匹配至站場(chǎng)服務(wù)器,。

目前華為云發(fā)布的盤古氣象大模型 1 小時(shí)-7 天預(yù)測(cè)精度均高于傳統(tǒng)數(shù)值方法,，同時(shí)預(yù)測(cè)速度提升 10000倍,，能夠提供秒級(jí)的全球氣象預(yù)報(bào)（傳統(tǒng)數(shù)值預(yù)測(cè)方法無法做到）,，包括位勢(shì)、濕度,、風(fēng)速,、溫度、海平面氣壓等,。同時(shí),，盤古氣象大模型在一張 V100 顯卡上，只需要 1.4 秒就能完成 24 小時(shí)的全球氣象預(yù)報(bào),。

根據(jù)沙利文報(bào)告,，2019年中國發(fā)電功率預(yù)測(cè)市場(chǎng)的市場(chǎng)規(guī)模約 6.3 億元人民幣,，到 2024 年市場(chǎng)規(guī)模將增長至約 13.4億元人民幣，2019 至 2024 年均復(fù)合增長率將達(dá) 16.2%,，其中光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)為6.5 億元人民幣,，風(fēng)力發(fā)電功率預(yù)測(cè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)為 6.9 億元人民幣。

在市場(chǎng)格局方面,，國能日新為行業(yè)龍頭,，2019 年公司在光伏和風(fēng)能發(fā)電功率預(yù)測(cè)市場(chǎng)的占有率分別為 22.3%和 18.8%。

國電南瑞 ：國網(wǎng)電力智能化龍頭，發(fā)輸變配用及調(diào)度全環(huán)節(jié)覆蓋,。利用大數(shù)據(jù),、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng),、移動(dòng)互聯(lián)、AI,、區(qū)塊鏈等技術(shù)，為電網(wǎng),、發(fā)電,、軌道交通、水利水務(wù),、市政公用,、工礦行業(yè)提供軟硬件產(chǎn)品。

國能日新 ：光伏發(fā)電功率和風(fēng)能發(fā)電功率預(yù)測(cè)市場(chǎng)份額第一,。公司在氣象,、算法、軟件開發(fā)領(lǐng)域均有大量的核心技術(shù),。1）氣象領(lǐng)域：能對(duì)多種氣象背景場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間和空間上的降尺度處理,，能夠在復(fù)雜氣象條件下對(duì)天氣情況精確預(yù)測(cè)。2）算法領(lǐng)域：公司通過多途徑構(gòu)建算法模型,，可以實(shí)現(xiàn)模型持續(xù)優(yōu)化,、預(yù)測(cè)精度持續(xù)提高,。3）軟件開發(fā)領(lǐng)域：通過了最高級(jí)別的軟件能力成熟度模型 CMMI5 認(rèn)證。

澤宇智能 ：江蘇省智能電網(wǎng)一站式服務(wù)商龍頭,，2022 年省外業(yè)務(wù)加速拓展,。目前公司已形成電力設(shè)計(jì)先行、以系統(tǒng)集成為業(yè)務(wù)主線,、貫穿了工程施工以及后期運(yùn)維服務(wù)的一站式業(yè)務(wù)布局,。江蘇省用電需求旺盛且投資規(guī)模居于前列，公司將充分受益省內(nèi)發(fā)輸變配用環(huán)節(jié)高需求,。

申昊科技：公司智能機(jī)器人由巡檢向操作延伸,。2015 年推出第一代輪式智能巡檢機(jī)器人并進(jìn)入國家電網(wǎng)采購體系；電網(wǎng)數(shù)字化智能化由“感知”向“操作”延伸,，公司憑借高技術(shù)壁壘建立的先發(fā)優(yōu)勢(shì),，有望受益于下有需求釋放。

智洋創(chuàng)新 ：公司業(yè)務(wù)主要集中在輸電,、變電,、配電的智能運(yùn)維管理領(lǐng)域，以 AI 為基礎(chǔ)并融合行業(yè)知識(shí),，貫通了從模型訓(xùn)練,、硬件適配、推理部署到場(chǎng)景應(yīng)用的全流程,，研發(fā)一站式 AI 開發(fā)平臺(tái),，將算力、算法,、算據(jù)和應(yīng)用場(chǎng)景等四要素融為一體,。

東方電子：電網(wǎng)自動(dòng)化全產(chǎn)業(yè)鏈布局龍頭，從硬件供應(yīng)商向軟件供應(yīng)商轉(zhuǎn)變,，AI 加持智能化發(fā)展,。公司已在電力行業(yè)源網(wǎng)荷儲(chǔ)等環(huán)節(jié)形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，在電網(wǎng)投資力度加大的背景下有望實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健增長,。

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