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国网杭州供电公司如何用AI解决调度方案靠人工推演慢、分布式电源接入后电压不稳、巡检覆盖不全问题的案例
📌 摘要
国网杭州供电公司作为电力、热力、燃气及水生产和供应业(电网运营)行业的代表企业,通过引入AI技术实现业务升级。基于国家电网"光明电力大模型+电网一张图"自主研发电网超级智能体"光擎",落地"学懂电网+分析电网+指导电网"三层闭环,核心成效包括调度效率提升3倍以上、供电能力提升18.2%、馈线过载调控方案从15分钟压至1分钟内(提升超10倍)、4个试点园区电压合格率从98%提升至99.9%、三相不平衡度降低35%、覆盖20+业务场景、入选工信部2025年人工智能应用典型案例等量化指标。
📖 本案例根据 中国能源新闻网报道整理 · 查看原文 →
企业背景
国网杭州供电公司是国家电网有限公司省会城市最大规模电网的运营主体,杭州变电容量从20年前1787万千伏安增长至1.18亿千伏安,输电线路长度从4572千米增长至14457千米,配电线路从34811千米增长至62902千米。面对"电网规模翻番+新能源占比急剧提升+城市用电结构剧变"的多重挑战,杭州供电公司依托"光明电力大模型+电网一张图"自主研发电网超级智能体"光擎",把电网从"人工分析"推向"智能决策",相关案例入选工信部2025年人工智能应用典型案例(国网浙江唯一入选案例),并搭建起"165N"框架(1个基础底座、6个业务领域、5个支撑体系、N个标志成果)系统性推动电网数智化转型。
遇到的问题
电网规模与新能源占比双翻番,调度方案靠人工推演"撑不住":杭州电网包含505座变电站、9517条输配电线路,分布式光伏装机5年增长至700万千瓦以上,靠翻图纸、人工计算、多人协同推演,完成1次调度方案制订至少耗时1小时,遇上负荷峰值多次刷新历史最高纪录时,调度压力极大。
分布式光伏+储能+充电桩高比例接入,电能质量难管控:杭州碳达峰试点城市建设背景下,"多源双向互动系统"逐步替代"单向稳定供电系统",设备重过载、电能质量低、三相电流不平衡等问题频发,电压合格率与三相不平衡度都难以稳定满足用户需求。
配网馈线过载调控方案人工编制耗时长:一旦馈线过载,可能引发设备故障甚至停电。传统模式下,工作人员需要凭经验、查数据,从过载告警核验、负荷数据核算、转供路径制订到调控方案审核下发全程需15分钟,难以及时响应。
现场巡检高强度、高风险、覆盖不全:电缆隧道、变电站继电保护室、配电站房、深山输电线路等场景,传统人工巡检难以做到24小时无死角覆盖,遇到台风、暴雨等极端天气效率与安全难以兼顾。
客户服务响应滞后、缺少前瞻性:客户报修往往滞后于故障发生,电压暂降、线路异常等"小故障"在企业设备端已造成损失,但供电侧尚不知情,亟需从"被动响应"转向"主动预警"。
AI解决方案
国网杭州供电公司基于"光明电力大模型+电网一张图"构建"光擎"电网超级智能体,搭建"学懂—分析—指导"三层闭环:
1. 学懂电网——全景知识图谱:把杭州电网所有电气、通信连接关系及地理位置、设备布局、接线结构、实时工况全部转化为大模型可理解的语言,"光擎"像一张"全景地图",宏观掌握电网整体潮流与负荷分布,微观深入单座变电站识别接线结构与设备运行状态。
2. 分析电网——动态推演与方案生成:对负荷、天气、新能源出力实时变化进行动态推演,预测负荷趋势、模拟故障下潮流变化、生成多种运行方式方案。2025年迎峰度夏期间,"光擎"自动生成区域级负荷热力图,精准识别高负荷区域、判断潜在重载风险,过去同类工作要花费数小时,如今只要几分钟。
3. 指导电网——秒级决策与主动服务:在调度控制中心,工作人员一句"光擎,分析一下当前负荷情况"即可在3秒内完成全市电力负荷分析;检修中自动生成检修方案与标准化操作票;营销中按近/中/远期测算新装客户变压器容量与最优接电方案;故障溯源后主动给属地工作人员发送短信告知原因。
4. 园区级源网荷储协同推演:在萧山世纪城、余杭科技城、临安天目未来谷、建德绿荷塘村4个园区升级图计算推演功能,统筹光伏、水电、储能装置与用户柔性负荷,1分钟内生成最优调控方案。
5. 具身智能机器人军团协同值守:四足机器人、除冰"小黄人"、"三合一"带电作业机器人、电网"蜘蛛"机器人、营业厅机器人"小杭"等多形态装备批量进入一线,承担密闭空间巡检、不停电除冰、引流线安装、电费查询等高风险或高重复作业。
实施效果
| 效果指标 | 实施前 | 实施后 | 改善幅度 |
|---|---|---|---|
| 调度方案制订耗时 | 1小时(人工推演) | "光擎"秒级响应 | 3分钟以内 |
| 迎峰度夏调度效率 | 传统基线 | 智能体协同调度 | 提升3倍以上 |
| 供电能力 | 传统调度模式 | AI辅助精准调度 | 提升18.2% |
| 配网馈线过载调控方案 | 15分钟(人工编制) | "光擎"自动生成 | 1分钟内完成 |
| 全市电力负荷分析耗时 | 人工计算 | "光擎"自然语言指令 | 3秒 |
| 4个试点园区电压合格率 | 98% | AI图计算推演 | 提升至99.9% |
| 三相不平衡度 | 行业一般水平 | 智能优化算法 | 降低35% |
| 算法转供方案生成效率 | 传统编制 | 智能算法 | 提升超40% |
| 业务场景覆盖 | 单一调度 | 调度/运维/检修/营销等 | 20+典型场景 |
| 巡检模式 | 人工巡检 | 无人车+机器狗协同 | 较传统缩短50% |
技术解析
"学懂—分析—指导"是电网大模型的能力分水岭:通用大模型无法直接调度电网,必须先把电网结构、运行规则、应急预案转化为模型可理解的"电网语言",再让模型学会动态推演、方案生成、主动预警。"光擎"的核心创新在于把电网知识图谱、动态推演、决策执行三层能力在同一智能体内串成闭环。
"电网一张图+大模型"是电网数字化的新基座:电网数据维度多、专业性强,传统BI式可视化只能"看",无法"算"。把"电网一张图"作为空间数据底座、把"光明电力大模型"作为认知引擎组合,才能让AI既"看得见"又"算得准"。
"具身智能机器人军团"是电网AI的真实落地方式:除"光擎"之外,四足机器人、除冰"小黄人"、带电作业机器人、巡检无人车等具身智能设备批量进入一线,与"光擎"协同互补,构成"决策智能+执行智能"的双轮驱动。
经验启示
1. 电网AI要先把"电网一张图"做透:电网AI最大的难点不是模型,而是电网数据的空间化与标准化。"光擎"的成功源于"电网一张图"已经沉淀多年,否则大模型再聪明也无法理解一座变电站的内部结构。
2. "调度+运维+检修+营销"多场景同步落地才有规模效应:单一场景的AI对电网价值有限,"光擎"在20+业务场景同步落地,把模型、数据、组织、流程四件事同步推进,才能形成"单点突破→全面铺开"的乘数效应。
3. "165N"框架是电网AI的组织保障:电网AI不是技术部门的事,必须主要领导挂帅、"业务+技术+研发"三经理协同、月度例会+周通报+甘特图作战+绩效挂钩同步运行,组织机制突破才能让AI真正成为全员"共同语言"。
企脉AI独家观点
国网杭州供电公司"光擎"这个案例,最值得能源行业老板琢磨的,不是"调度效率提升3倍以上、供电能力提升18.2%"这组漂亮数字,而是它回答了一个电网老问题:电网用AI,到底应该"先建大平台"还是"先打场景"?
答案是先打场景。杭州供电公司没有盲目建"大而全"的AI平台,而是先把"调度方案秒级生成、馈线过载1分钟调控、负荷分析3秒输出"三个高频场景打透,让"光擎"真正替代调度员完成"感知—推演—决策"的闭环;再把能力延伸到运维、检修、营销、园区协同20+业务场景。这种"高频场景打透→能力模块沉淀→多场景横向复制"的小步快跑,才是电网AI能持续见效的正确路径。
对国内大量能源企业(电网/燃气/水务/热力)而言,杭州供电公司的参照意义在于:别总想着"先搭一个无所不能的能源大模型平台"——电网AI落地,必须先把"电网一张图+垂直大模型"的数据底座做实,再用"高频调度场景"验证模型能力,最后用"组织机制+多场景铺开"把AI从"少数人的业余爱好"变成"全员的共同语言"。 电网AI最值钱的,永远不是"模型参数量多大",而是"调度方案能不能秒级生成、馈线故障能不能1分钟内调控、夜间巡检能不能7×24不间断"——把这条难走的路走通,比花大钱建大平台更要紧。