10月11日，在中國電機工程學會成立90周年暨2024年年會專題活動——第五屆CSEE-IET能源電力發(fā)展論壇上，電網(wǎng)頭條記者就“基于深度學習的新型電力系統(tǒng)建模、感知和調(diào)控”采訪了清華大學教授、青海大學副校長梅生偉。

電網(wǎng)頭條：在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中，您和您的團隊是如何利用數(shù)字技術(shù)來應對“雙高（高比例新能源、高比例電力電子設(shè)備接入）”特征所帶來的挑戰(zhàn)的？

梅生偉：在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中，高比例新能源、高比例電力電子設(shè)備接入帶來的“雙高”特征導致了風光出力波動性大、慣量弱、電網(wǎng)主動支撐能力缺乏等問題，給電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行帶來新的挑戰(zhàn)。為了應對這些挑戰(zhàn)，我們充分利用了數(shù)字技術(shù)。

首先，我們利用深度學習方法，如圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、微分神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，對海量的數(shù)據(jù)進行處理和分析，以增強我們對電力系統(tǒng)的觀測能力，幫助我們更全面、更細致地了解電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

其次，我們通過構(gòu)建數(shù)字沙盤進行推演，增強對電力系統(tǒng)的認知。在數(shù)字空間中，我們可以模擬各種可能的場景，分析電力系統(tǒng)的動態(tài)行為，從而更準確地評估其安全性和穩(wěn)定性。

最后，我們利用對抗生成網(wǎng)絡(luò)和強化學習等技術(shù)進行增強決策，優(yōu)化電力系統(tǒng)的調(diào)度和控制策略。這些技術(shù)使我們能夠根據(jù)電網(wǎng)實時運行狀態(tài)和環(huán)境變化，快速做出最優(yōu)的決策，確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效運行。

電網(wǎng)頭條：您提到的數(shù)字孿生技術(shù)在新型電力系統(tǒng)中的應用前景如何？它將如何改變電力系統(tǒng)的管理和運營方式？

梅生偉：數(shù)字孿生在新型電力系統(tǒng)中的應用前景非常廣闊。它通過將電力系統(tǒng)的物理實體在數(shù)字空間中進行實時再現(xiàn)，使我們能夠在數(shù)字空間中模擬、分析和優(yōu)化電力系統(tǒng)的行為。這將極大地改變電力系統(tǒng)的管理和運營方式。

首先，數(shù)字孿生可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的實時監(jiān)測和預警。應用數(shù)字孿生技術(shù)可以構(gòu)建真實電力系統(tǒng)的鏡像系統(tǒng)，在數(shù)字空間進行各種場景的模擬，我們可以及時發(fā)現(xiàn)潛在的問題和風險，并采取相應的措施進行預防和控制。

其次，數(shù)字孿生可以優(yōu)化電力系統(tǒng)的調(diào)度和控制策略。通過在數(shù)字空間中模擬各種可能的場景和調(diào)控策略，我們可以找到最優(yōu)的調(diào)度和控制策略，確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和高效運行。

最后，數(shù)字孿生還可以促進電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展。通過集成人工智能和機器學習技術(shù)，我們可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自主決策和優(yōu)化，進一步提高其運行效率和可靠性。

電網(wǎng)頭條：您在演講中提到了清華大學團隊在新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生方面的研究成果，能否具體介紹一下這些成果在實際應用中的效果？

梅生偉：清華大學團隊在新型電力系統(tǒng)數(shù)字孿生方面取得了顯著的研究成果，并在實際應用中取得了良好的效果。我們開發(fā)了多種深度學習模型和方法，如圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、微分神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，用于增強電力系統(tǒng)的感知、認知和決策能力。這些模型和方法在實際應用中表現(xiàn)出了很高的準確性和可靠性。例如，在可再生能源預測方面，我們利用深度學習模型對風能和太陽能等可再生能源的超短期發(fā)電功率進行預測，預測精度超過了95%。在電力系統(tǒng)安全預防控制方面，我們利用深度學習、對抗生成網(wǎng)絡(luò)和強化學習等技術(shù)對電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測和預警，并制訂相應的預防控制措施，有效降低了電力系統(tǒng)的運行風險。此外，我們還與電科院等合作伙伴合作開發(fā)了實際的人工智能落地項目，如智能暫態(tài)分析模塊，為電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展提供了有力的支持。這些成果在實際應用中取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，為新型電力系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展作出了重要貢獻。