聯合實驗室算法專家黃文琦博士帶領團隊研發“智像”產品。南網數字集團供圖

　　近日，“人工智能”成為爆火熱詞。有評論指出，強人工智能時代或將來臨，必將引起第四次工業革命，我們可能正站在一場技術革命浪潮的起點。類似于“文心一言”等的AIGC生成式大規模預訓練模型技術，有可能在能源行業掀起一場新的智能化革命，并與產業進一步融合，帶來新業態與新機遇。

　　自信息產業勃興以來，人工智能相關的數據、算力、算法都在“摩爾定律”的驅動下飛速發展。新型電力系統人工智能聯合實驗室（以下簡稱“聯合實驗室”）正是在南方電網公司落實創新驅動發展戰略要求、加快數字化轉型的背景下應運而生，為高質量發展提供新動能。

　　是什么

　　“1+N+M”模式激發創新動能 

　　“為進一步發揮中央企業在國家科技創新中的主力軍作用，按照公司統一部署，2020年，我們以南網數研院作為牽頭單位，以‘眾籌、開放、共享’為原則，采取‘1+N+M’模式建設了新型電力系統人工智能聯合實驗室?！甭摵蠈嶒炇抑魅我ι唇榻B，實驗室本身的建設模式正是它最大的特征之一。

　　“‘1’指1個主實驗室，‘N’指9個內部分實驗室，‘M’指浙江大學、貴州大學、百度等6家外部合作研究分中心?！痹诼摵蠈嶒炇衣摻j人、算法專家梁凌宇看來，這樣的結構既能夠更好地融合網內網外資源，又能夠體現特色優勢，發揮集中力量辦大事的作用。這具體體現在實驗室運作過程中，計劃管控機制、全體會議機制、牽頭單位統籌協調交流機制、內外部單位連結機制、內部單位人才流動機制、各單位儀器設備共享機制等6方面聯動機制帶來的組織優勢。

　　比如電力智能巡檢核心技術——輸配電缺陷智能識別算法，其樣本來源于廣東、廣西、云南、貴州、海南與超高壓等多個不同電壓等級、不同地形地貌戶外背景、多種常見及罕見缺陷的海量原始圖片，算法研發過程中也集合了南網數字集團與廣東、深圳等地的專家智慧，充分體現了聯合實驗室集中力量辦大事的能力。

　　除組織架構方面體現出來的聯合優勢外，在人員組成方面，實驗室也具有典型的“高配”特征。實驗室現有200人中，碩士及以上學歷占比達72%。每天，在位于廣州黃埔區云升科學園C棟11層1600多平方米的主實驗室研發場地，人工智能平臺、算法研究、軟件研發等多個研究區域都能看到忙碌的身影。

　　《電力智能巡檢異常檢測技術研究及應用項目》獲中電聯2022年度電力科技創新一等獎、自研3D算法打敗Meta獲得全球第二的好成績、自研“知識+數據+Transformer”算法……三年來，這個平均年齡不到30歲的年輕團隊，取得了系列閃光的成績，也是聯合實驗室“最大的底蘊”。

　　研究啥

　　如何給電力系統裝上“眼睛”和“大腦” 

　　當人工智能與電網業務相碰撞，能得到什么樣的火花？

　　聯合實驗室的科研實踐帶來了具有啟發性的答案：拓展電網規劃、生產技術、調度運行、市場營銷、智慧辦公、智慧供應鏈、基建管理、網絡安全等八類融合應用；打造“人工智能共享服務平臺”“人工智能創新孵化平臺”等兩大支撐平臺；提升核心算法、行業樣本庫、智能裝置等三大核心競爭力?！拔覀兊哪康木褪且苿尤斯ぶ悄芗夹g與電網業務深度融合，支撐南方電網公司改革發展和數字化轉型，也可以理解為如何用AI的方式來給電力系統裝上‘眼睛’和‘大腦’?！币ι凑f。

　　如果對以上多樣化的研究內容進行總結歸納，那么“智像”“智算”“飛翼”無疑是其中最具有代表性的典型成果?！拔覀儗嶒炇业亩囗椦芯砍晒?，尤其是在‘智像’方面數據的統一收集、算法的統一研發上，處于行業領先地位?！甭摵蠈嶒炇摇爸窍瘛碑a品研發骨干吳洋介紹。

　　“智像”是電力巡檢視覺智能識別產品的統稱，其中的AI元素重點體現在其中的“智能圖像分析”模塊，也就是給電力系統裝上一對“火眼金睛”。五年來，團隊累計標注樣本量超過5000萬，歷經了技術引進、算法自研到能力領先三個階段，在電力巡檢領域已實現規?；瘧?。

　　“智算”是基于圖計算的大規模電力系統分析計算產品。不同于“智像”研究具體的設備外觀形態，“智算”是通過計算方式的變革，解決新能源占比逐漸提高的新型電力系統海量設備接入后帶來的新挑戰，實現電力系統分析快速建模、精準計算的“更新迭代”?！拔覀冊趶V東電網實現了萬級電氣節點規模數據的驗證，狀態估計和潮流計算時間相比同規模下的傳統計算軟件效率提升10倍以上?！甭摵蠈嶒炇摇爸撬恪碑a品研發專家林全郴介紹。

　　“飛翼”則是一款復雜電力系統優化決策產品，是在“智像”提供的智能感知能力和“智算”提供的大規模計算能力支撐基礎上，對電力系統實時決策能力的一個“改造升級”。新能源大規模建設與接入，對區域電力系統的組成結構及電網運行特征都有較大影響，也會帶來電力系統安全風險增大、電力電量平衡難度加劇、新能源消納不充分等問題?！啊w翼’就是為了解決這些問題而生，我們已經驗證了大中小三種系統節點規模與20%新能源占比系統下最優潮流、日內實時機組組合毫秒級決策算法，潮流斷面平衡、新能源消納率等方面運行指標已經超越了普通調度員水平?！绷毫栌罱榻B，電能從發電機組出來，通過電網調度，到達最終用戶，滿足負荷需求，是一個極其復雜、對安全性實時性要求極高的過程，飛翼軟件可以自動計算提供“最優解”?！爱斎?，飛翼成長的長遠目標是類似于汽車的無人駕駛，隨著它的成熟，期待能夠逐漸省去人工決策過程?！?/p>

　　有啥用

　　為電網業務“插上翅膀” 

　　算法、系統、數據……平臺、設備、產品……“虛”與“實”的結合，組成了一個豐富多元的世界?！斑M一步幫助人，解放人，甚至比人做得更好”，這是聯合實驗室團隊為之努力的奮斗目標，事實上，該團隊的研究成果在多個電網業務領域都獲得了較好應用。

　　“比如這個電力AI智能終端，里邊載有我們設計的AI加速芯片，能夠同時加載5—10個不同AI模型。而且它是‘百搭’的，無人機、紅外成像儀、藍牙耳機、手電筒、定位裝置、非接觸式輸電裝置等，都能夠基于同一套技術體系實現適配?！眳茄笾钢豢钪悄茈娏纱┐鳟a品介紹，乍看之下這是一個普通的作業頭盔，但在它的前方，固定著一個帶著“眼睛”的黑盒子，正是這個黑盒子的存在，使它具備多種通信模式，能夠識別各類違章行為，具有云邊端協同等特點。

　　與此相似，外觀為仿生狗模樣的智能四足巡檢裝置，是變電站里的“好幫手”，無論是判斷刀閘開合狀態、表計讀數，還是紅外測溫，都能“手到擒來”。除了在控制云臺操作外，也可以通過語音手勢“指哪打哪”，可以極大滿足變電站巡檢要求。同時，率先創建了我國能源行業首個智能客服體系，研發了集實時語音轉譯、語義理解、情緒識別等功能于一體的智能語音客服，人們撥打95598客戶服務電話時，聲音甜美的AI客服會智能識別聽到的語音，高效快速提供服務……

　　在眾多研究成果中，主實驗室與廣東分實驗室（機巡研究中心）聯合開發的機巡“智”圖產品應用最為廣泛。這是一個搭載于機巡系統的圖像智能識別與分析模塊，是“智像”研究的重要成果。通過數百萬張巡檢圖片、數千萬個檢測目標的學習識別，AI學會了從照片里找到故障點。小到一顆肉眼都難以分辨的銷釘缺失都能被發現?！跋啾扔趥鹘y由人眼一張張識別，目前可以提升至少8倍效率。電網缺陷故障種類繁多，常見的輸電線路缺陷中，它的識別率超過80%。目前已經實現了廣東全省輸配電缺陷智能識別全面應用?！睆V東分實驗室算法負責人饒成成介紹，除了二維圖像的識別外，該產品還可實現三維點云的重建與分析，進而讓無人機巡視航線自動規劃、自動巡視成為“日?！?。

　　“2022年，我們供電所每周使用無人機自巡航技術對44公里架空線路開展精細化特巡，累計發現各類施工黑點、線樹矛盾、設備隱患224項，正確率達到95%以上?！睆V東電網公司珠海香洲供電局唐家灣供電所無人機飛手羅嘉豪介紹，機巡“智”圖技術的應用極大地提高了班組工作的效率、提高了精細化隱患排查顆粒度和智能化配電運維水平。

　　目前，聯合實驗室累計獲得省部級與行業級科技獎勵16項、授權專利40多項、編制標準30余項、申請軟著20多項。展望實驗室的發展布局，姚森敬說：“未來，我們將依托聯合實驗室的各方力量，深入研究包括AIGC等強人工智能在內的前沿技術，同時與新型電力系統業務需求深度融合，打造電力行業人工智能的技術策源地和創新高地，在以數字電網支撐構建新型電力系統的過程中，貢獻我們的‘智能’力量?！?/p>

　　電力人工智能主實驗室

　　內部分實驗室 

　　總調分實驗室（調度運行研究中心）

　　廣東分實驗室（機巡研究中心）

　　廣東分實驗室（智能客服研究中心）

　　廣東分實驗室（電力科學研究中心）

　　深圳分實驗室（規劃建設研究中心）

　　云南分實驗室（智能裝置研究中心）

　　貴州電力指紋實驗室（智能用電研究中心）

　　超高壓分實驗室

　　南網科研院分實驗室

　?。娋W運行人工智能應用算法研究中心）

　　外部合作研究分中心

　　浙江大學聯合研究中心（決策戰略智能研究中心）

　　商湯聯合研究中心（機器視覺研究中心）

　　百度聯合研究中心（知識圖譜研究中心）

　　科大訊飛聯合研究中心（語音語義研究中心）

　　鵬城實驗室聯合研究中心（人機混合智能研究中心）

　　貴州大學聯合研究中心（電力指紋研究中心）

　　南網報記者 劉洋洋 通訊員 程霖