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国网AI创新赛启幕:百度飞桨赋能电力调控智能化

作者:Nicky2025.09.18 16:44浏览量:1

简介:国家电网联合百度飞桨启动调控人工智能创新大赛,聚焦电力行业智能化转型,提供国产AI平台支持,推动技术突破与产业应用。

赛事背景:电力行业智能化转型的迫切需求

在全球能源结构加速向清洁低碳转型的背景下,电力系统的复杂性与不确定性显著增加。国家电网作为全球最大的公用事业企业,承担着保障能源安全、推动“双碳”目标实现的核心使命。其调控系统需实时处理海量数据,协调发电、输电、配电各环节,传统依赖人工经验的调控模式已难以满足高比例可再生能源接入、需求侧响应等新场景的需求。

痛点分析

  1. 数据维度爆炸:分布式光伏、电动汽车充电桩等新型负荷的接入,导致调控系统需处理的数据量呈指数级增长,传统算法难以高效提取关键特征。
  2. 实时性要求提升:极端天气、设备故障等突发事件要求调控系统在毫秒级时间内完成决策,传统模型响应速度不足。
  3. 国产化替代需求:电力行业作为国家关键基础设施,对AI工具的自主可控性提出更高要求,需摆脱对国外技术框架的依赖。

在此背景下,国家电网联合百度飞桨启动“调控人工智能创新大赛”,旨在通过开放真实业务场景数据,吸引全球开发者探索AI在电力负荷预测、故障诊断、优化调度等领域的创新应用,推动国产AI技术与电力行业的深度融合。

百度飞桨:国产AI平台的硬核支撑

作为国内首个自主研发、功能完备的产业级深度学习平台,百度飞桨(PaddlePaddle)为本届大赛提供了从底层框架到开发工具链的全栈支持,其技术优势与电力行业需求高度契合。

1. 高性能计算架构:适配电力大数据处理

飞桨采用动态图与静态图混合编程模式,支持分布式训练与异构计算,可高效处理电力调控中的时序数据(如负荷曲线、气象数据)。例如,其内置的TimeseriesForecasting工具包提供了LSTM、Transformer等时序预测模型,开发者可通过简单配置实现高精度负荷预测。

  1. import paddle
  2. from paddle.vision.datasets import TimeseriesDataset
  3. from paddle.nn import LSTM
  4. # 示例:基于LSTM的负荷预测模型
  5. model = LSTM(input_size=10, hidden_size=64, num_layers=2)
  6. optimizer = paddle.optimizer.Adam(parameters=model.parameters())
  7. loss_fn = paddle.nn.MSELoss()
  8. # 训练循环(简化版)
  9. for epoch in range(100):
  10. for batch in dataloader:
  11. pred = model(batch['input'])
  12. loss = loss_fn(pred, batch['label'])
  13. loss.backward()
  14. optimizer.step()

2. 预训练模型库:加速电力场景落地

飞桨提供了覆盖计算机视觉、自然语言处理、时序分析等领域的预训练模型,开发者可基于PaddleHub快速微调。例如,在设备故障诊断场景中,可通过迁移学习将图像分类模型(如ResNet)应用于红外热成像数据,识别变压器、线路等设备的异常状态。

3. 产业级开发工具:降低AI应用门槛

飞桨的EasyDL零代码平台与PaddleX全流程开发工具,支持非AI专业背景的电力工程师通过可视化界面完成数据标注、模型训练与部署。例如,某省电力公司利用EasyDL开发了输电线路异物识别模型,准确率达98%,部署周期从3个月缩短至2周。

赛事亮点:真实场景驱动技术突破

本届大赛设置三大赛道,覆盖电力调控的核心环节:

  1. 负荷预测赛道:要求参赛队伍基于历史用电数据、气象信息等,构建分钟级到日级的负荷预测模型,误差率需低于3%。
  2. 故障诊断赛道:提供变压器、断路器等设备的振动、温度、局部放电等多模态数据,挑战选手开发跨模态故障识别算法。
  3. 优化调度赛道:模拟含高比例风电、光伏的电网运行场景,要求通过强化学习算法实现发电与负荷的动态平衡,降低弃风弃光率。

数据支持:国家电网开放了覆盖30个省份、5年的真实业务数据,包括负荷曲线、设备状态、气象信息等,数据量超10TB,为模型训练提供了丰富素材。

参赛建议:从技术到落地的全链路指导

对于有意参赛的开发者或团队,以下建议可提升竞争力:

  1. 数据预处理优先:电力数据常存在缺失、噪声等问题,需重点处理。例如,使用飞桨的DataLoader接口实现异常值填充、时序数据对齐等操作。
  2. 模型选择需匹配场景:负荷预测推荐使用ProphetN-BEATS等时序模型;故障诊断可结合CNN(图像)与LSTM(时序)的混合架构;优化调度适合采用PPO等强化学习算法。
  3. 注重可解释性:电力行业对模型决策透明度要求高,可通过飞桨的InterpretDL工具包生成特征重要性图,增强方案可信度。
  4. 轻量化部署考虑:最终模型需部署至边缘设备(如调控终端),建议使用飞桨的模型压缩工具(如量化、剪枝)降低计算资源需求。

行业影响:开启电力AI国产化新篇章

本届大赛不仅是一场技术竞技,更是推动电力行业AI国产化的重要实践。通过飞桨平台的深度参与,开发者可基于自主可控的技术栈构建解决方案,避免因技术封锁导致的供应链风险。同时,大赛涌现的优秀成果将直接应用于国家电网的调控系统,预计可提升负荷预测精度15%-20%,减少故障处置时间30%以上,为新型电力系统建设提供关键支撑。

对于开发者而言,参与大赛是积累产业经验、拓展职业网络的绝佳机会。优秀作品将获得国家电网的试点应用机会,并纳入飞桨的产业级模型库,实现技术价值的最大化。

结语:国家电网调控人工智能创新大赛与百度飞桨的携手,标志着电力行业智能化转型进入“自主创新”新阶段。无论是AI领域的资深专家,还是电力行业的实践者,均可通过这一平台贡献智慧,共同推动中国能源体系的智慧升级。赛事已正式启动,期待更多创新力量加入这场技术变革!

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