【南方电网科学研究院】2024年人工智能赋能电力系统安全稳定研究报告

南方电网科学研究院近日发布了《2024年人工智能赋能电力系统安全稳定研究报告》，这份报告深入探讨了人工智能技术在电力系统安全稳定领域的应用需求、实践范式以及面临的挑战和应对策略。报告指出，在新型电力系统中，新能源和变流器并网设备的增加给电网安全稳定问题带来了新的挑战，而人工智能技术的发展为应对这些不确定性提供了新的动力和解决方案。报告中不仅分析了AI在电力系统安全稳定研究中的重要性，还提出了27个挑战性问题及应对思考，涵盖了数据稀缺、仿真环境误差、模型可解释性等多个方面，为电力行业与AI技术的融合发展提供了宝贵的参考和指导。

在电力系统的安全稳定领域，人工智能（AI）正扮演着越来越重要的角色。随着新能源和变流器并网设备的增加，电力系统面临新的安全稳定挑战。AI技术的引入，不仅能够提高对系统不确定性的应对能力，还能在分析和控制决策中发挥重要作用。

电力系统是一个复杂的动力系统，其安全稳定是供电任务的必要条件。安全稳定问题主要包括安全稳定分析与控制，即判断系统运行状态是否安全稳定，并在遭受扰动后维持这种状态。然而，新能源的随机性、波动性和间歇性给电网带来了新的安全稳定风险。AI技术的优势在于能够支持整体与还原、经验与心智更优平衡的科学范式，恰好适用于破解系统复杂性上升带来的不确定性问题。

AI在电力系统安全稳定研究中的应用，可以分为三个维度：作为算法、作为智能体和使能AI。作为算法，AI可以从特殊到一般进行归纳，或从一般到特殊进行演绎，实现预测和估计、仿真和综合等功能。作为智能体，AI可以协调资源、调度流程，辅助人类或独立达成复杂目标。使能AI则涉及到AI工程组织实现形式，包括合作研发组织模式、可信赖性和全生命周期管理。

电力系统安全稳定研究中，AI面临的挑战性问题众多。例如，数据稀缺和不平衡问题，仿真环境的误差问题，以及复杂复合对象不完全信息下的建模问题等。这些挑战要求AI技术不断进步，以适应电力系统的特殊需求。

AI在电力系统中的应用，也带来了新的研究范式。例如，AI可以作为规范的系统安全稳定研究或分析控制工具，涉及测试、评估、验证等多个环节。这些环节构成了研究和应用范式的重要元素，对AI技术的落地应用至关重要。

电力系统安全稳定研究为什么需要AI？因为AI技术可以帮助我们更好地应对电力系统的不确定性，提高分析和控制的效率和准确性。AI技术的发展，为电力系统安全稳定研究提供了新的视角和工具。

在全球范围内，数据中心、AI和加密货币的电力需求预测显示，AI技术的发展对电力系统的影响日益增加。电力系统安全稳定控制的研究，对于AI科学的发展具有重要意义，可以惠及其他领域。

AI技术在电力系统安全稳定研究中的应用，还涉及到数据基础设施、算力优化配置和合作研发模式等问题。这些问题的解决，需要电力公司、高校、研究机构和人工智能企业等多方合作，共同推动电力AI技术的发展。

电力系统安全稳定研究中的AI应用，还面临可信赖性问题。在线安全稳定控制技术研究已持续多年，但相关技术还没有彻底解决可信赖性问题。AI可信赖性涉及人、智能体、世界的关系和多学科，形成机理缺乏系统研究。

电力系统安全稳定研究中的AI应用，还需要考虑全寿命周期管理问题。包括遗忘机制、持续学习、校准机制和能耗长期表现评估与提升等。这些问题的解决，对于提高AI技术在电力系统中的应用效果至关重要。

最后，AI技术在电力系统安全稳定研究中的应用，还需要考虑授权问题。包括嵌入AI的电力系统安全稳定权责体系、封装AI智能体的仿真评估和AI智能体的出厂验收等。这些问题的解决，对于确保AI技术在电力系统中的应用安全和有效性至关重要。

这篇文章的灵感来自于《南方电网科学研究院2024年人工智能赋能电力系统安全稳定研究报告》。除了这份报告，还有一些同类型的报告也非常有价值，推荐阅读。这些报告我们都收录在同名星球，可以自行获取。

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