數(shù)字化時(shí)代的巨變，深度學(xué)習(xí)賦予電力工程運(yùn)營(yíng)新視野

盡管電力并非人們?nèi)粘Ｓ懻摰脑?huà)題，但它卻是一項(xiàng)在幕后發(fā)揮作用的重要變革性技術(shù)。在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上，我國(guó)針對(duì)碳達(dá)峰、碳中和行動(dòng)計(jì)劃作出了重要承諾。電力系統(tǒng)作為我國(guó)碳排放占比最大的單一行業(yè)，其數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)雙碳目標(biāo)至關(guān)重要。目前，我國(guó)需要也正在構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

永不止步，數(shù)字化先鋒碩果累累

在今年五月出版的《電力工程與電工電子智能化應(yīng)用》一書(shū)中，編者湯茗茗作為我國(guó)在電力工程數(shù)字化領(lǐng)域從業(yè)者的個(gè)中翹楚，聚焦了電力系統(tǒng)頻率和有功功率控制、電力系統(tǒng)電壓和無(wú)功功率控制技術(shù)、電力系統(tǒng)的安全與中斷路器的控制等細(xì)分方向的原理和必要性，并介紹了多類(lèi)經(jīng)濟(jì)、最優(yōu)的調(diào)度方案和控制方案，在一定程度上帶動(dòng)了我國(guó)電力工業(yè)信息化的發(fā)展。

在上月剛剛出版的《電力工程與電工電子技術(shù)研究》一書(shū)中，湯茗茗進(jìn)一步地立足電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整、電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡及電壓調(diào)整等方向，闡述了電力系統(tǒng)的相關(guān)概念、電力系統(tǒng)的頻率與電壓調(diào)整，對(duì)電力系統(tǒng)輸電的設(shè)備與技術(shù)進(jìn)行了深入探討，并從現(xiàn)代電力電子基礎(chǔ)技術(shù)與控制及其應(yīng)用兩方面深度探究電工電子技術(shù)，展望新能源利用與電力能源的可持續(xù)發(fā)展。

實(shí)際上，這不是湯茗茗第一次關(guān)注電力能源的可持續(xù)發(fā)展和電工電子領(lǐng)域，早在2019年11月6日、7日在京舉辦的、牽引全球的“全球能源互聯(lián)網(wǎng)暨中－非能源電力大會(huì)”中，擔(dān)任北京安諾創(chuàng)達(dá)電力工程有限公司副總經(jīng)理的湯茗茗就作為與會(huì)代表之一，圍繞“全球能源互聯(lián)網(wǎng)——綠色低碳可持續(xù)發(fā)展之路”和“非洲能源互聯(lián)網(wǎng)——非洲發(fā)展新動(dòng)能”兩大主題，積極建言獻(xiàn)策、響應(yīng)號(hào)召，積極把握以清潔發(fā)展為根本方向的世界能源轉(zhuǎn)型大勢(shì)，通過(guò)貢獻(xiàn)的技術(shù)成果、主持的工程項(xiàng)目，正在形成能源生產(chǎn)清潔化、配置廣域化、消費(fèi)電氣化的現(xiàn)代能源體系。近些年來(lái)，更是強(qiáng)化戰(zhàn)略規(guī)劃、項(xiàng)目實(shí)施、市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)、技術(shù)裝備等全方位創(chuàng)新能力，夯實(shí)公司實(shí)力，為全球能源互聯(lián)網(wǎng)的到來(lái)做好準(zhǔn)備。

身為電力行業(yè)企業(yè)主體的高級(jí)管理者，也作為電力工程領(lǐng)域“數(shù)字+”的代表人物，湯茗茗深知，數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅是技術(shù)問(wèn)題，也是管理問(wèn)題。管理體制不改進(jìn)，僅靠花重金建設(shè)一套信息化系統(tǒng)，是很難有成效，兩者必須齊頭并進(jìn)才可能成功。在今年四月貢獻(xiàn)的一項(xiàng)基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的電力工程管理系統(tǒng)，正是針對(duì)這一痛點(diǎn)進(jìn)行解決，實(shí)現(xiàn)了全程精細(xì)化、數(shù)字化管理，為電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理帶來(lái)了全新的視野。

電力系統(tǒng)+深度學(xué)習(xí)=精細(xì)化管理

數(shù)字化技術(shù)滲透至電力產(chǎn)業(yè)“發(fā)-輸-變-配-用”各個(gè)環(huán)節(jié)。而電力系統(tǒng)數(shù)字化、自動(dòng)化程度最高形式是電保護(hù)，繼電保護(hù)自動(dòng)化后，才有基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)調(diào)度“五遙”（調(diào)度自動(dòng)化遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)和遙視）。而目前，我國(guó)電力資源調(diào)度總體仍處于低層次初級(jí)階段，重點(diǎn)考慮運(yùn)發(fā)和輸送，沒(méi)有考慮用戶(hù)。伴隨用戶(hù)權(quán)重提升，如何快速建模計(jì)算、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的意義就顯得尤為重要。

談及推出電力工程精細(xì)化管理系統(tǒng)的研發(fā)背景，湯茗茗表示，從實(shí)際流程驅(qū)動(dòng)信息化變成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信息化轉(zhuǎn)型過(guò)程中，不僅僅需要IT人員，還需要OT人員（Operational Technicians）的協(xié)同合作，但存在合作效果并不是很理想、管理模式效率較低，且需要大量的人力資源和時(shí)間成本投入等問(wèn)題。而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展，用電水平日益提高，電力系統(tǒng)的規(guī)模日益增大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，系統(tǒng)運(yùn)行點(diǎn)越來(lái)越靠近穩(wěn)定極限，對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性預(yù)防控制要求也越來(lái)越高。

在這樣一種要求電力保供和能耗雙控的宏觀形勢(shì)下，湯茗茗研發(fā)的這一技術(shù)成果，讓業(yè)內(nèi)“思路打開(kāi)”，改變了以往以人工決策、人工通知為主的“人海式”傳統(tǒng)高負(fù)荷管理模式，創(chuàng)新探索出了面向全業(yè)務(wù)、全區(qū)域、全時(shí)間尺度的精細(xì)化管理模式。據(jù)了解，這一精細(xì)化管理系統(tǒng)其技術(shù)支持正是近幾年如火如荼的“深度學(xué)習(xí)”熱點(diǎn)數(shù)字技術(shù)，應(yīng)用場(chǎng)景主要涵蓋需求響應(yīng)、負(fù)荷管理及緊急調(diào)控，分別應(yīng)對(duì)不同場(chǎng)景下產(chǎn)生的缺口。

湯茗茗將深度學(xué)習(xí)與進(jìn)化算法結(jié)合，針對(duì)短時(shí)、小容量的供電缺口，該系統(tǒng)調(diào)控并生成響應(yīng)時(shí)段、響應(yīng)容量等需求，并據(jù)此設(shè)計(jì)出需求響應(yīng)方案，實(shí)現(xiàn)全流程線(xiàn)上流轉(zhuǎn)，為供電系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、巨量輸送提供了新的管理工具，也為類(lèi)似的安全性、穩(wěn)定性、可靠性規(guī)則嵌入對(duì)應(yīng)控制策略模型中提供了方法參考。

在業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，這種基于深度學(xué)習(xí)的電力工程精細(xì)化管理系統(tǒng)，在調(diào)控電力資源的時(shí)候做到又快又精準(zhǔn)，讓新型電力系統(tǒng)發(fā)展更安全穩(wěn)定；在政策法規(guī)、成本疏導(dǎo)機(jī)制、補(bǔ)貼資金來(lái)源不健全的情況下，從技術(shù)層面探索出了一種用戶(hù)側(cè)負(fù)荷管理的新思路，能有效提高新型電力系統(tǒng)的靈活性。可以預(yù)見(jiàn)，這一系統(tǒng)提供的快速反應(yīng)精細(xì)化管理將助力構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，能更好地提升電力企業(yè)的精細(xì)化管理效率，為電網(wǎng)企業(yè)提供更智能化、更有效率的電力需求側(cè)管理模式。

當(dāng)前，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的應(yīng)用已將電力企業(yè)引至第四次工業(yè)革命的入口，通過(guò)“全要素、全業(yè)務(wù)、全流程”的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，將電力生產(chǎn)、管理、運(yùn)營(yíng)等能力進(jìn)行有效集成并實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智慧化，是電力企業(yè)向智能電力運(yùn)營(yíng)商、能源產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈整合商、能源生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)商轉(zhuǎn)型的重要支撐。

電力行業(yè)數(shù)字化建設(shè)，是站在共享、平臺(tái)、樞紐的角度開(kāi)展的工作，不僅僅是電力企業(yè)單一主體的工作日程，而是在整個(gè)能源行業(yè)、整個(gè)社會(huì)的“To Do List”上。因此，需要多主體牽頭，多方位參與，考慮的也不僅僅是電力企業(yè)自身的發(fā)展，更重要的是需要帶動(dòng)整個(gè)能源行業(yè)、整個(gè)社會(huì)的發(fā)展乃至轉(zhuǎn)型升級(jí)，通過(guò)生態(tài)整合實(shí)現(xiàn)全社會(huì)綜合能源服務(wù)資源的流動(dòng)及共享。