公共云是面向社会公共利益最大化和资源共享最优化的云计算服务体系,涵盖公有云、行业云、专属云和边缘云等多元形态。
电力云作为公共云在电力行业的专属承载形态,既是新型电力系统建设的核心基础设施,也是释放数据要素价值、加速AI赋能电网管理的关键平台。随着新能源大规模并网与“双碳”目标纵深推进,电力云正从“数字化转型的辅助工具”走向“新型电力系统的核心引擎”。
面临挑战
截至2024年6月底,我国新能源发电装机规模首次超过煤电,能源结构转型取得历史性突破。然而,新能源发电固有的随机性、波动性和间歇性特点,给电网安全稳定运行带来严峻挑战。
一是传统数值预测精度提升难——观测数据使用率低,预测精度已达瓶颈,预测偏差大直接导致弃风弃光与购电成本双重损失,严重影响发电企业经济效益。
二是业务场景适配度低——传统数值预报基于大气流动力学模型,完成一次预测需6至10小时,时间长、时效性差,期间气象突变无法识别、波动无法及时修正,难以满足新能源并网对分钟级响应的要求。
面对新能源功率预测的上述挑战,新一代电力智算云解决方案聚焦多源数据融合、区域预测大模型、一站式模型开发三大方向,全面提升预测精度与时效性,有效降低电力交易中的偏差电费损失。
▲新能源功率预测解决方案参考架构
新一代电力智算云
聚焦三大方向,提升预测精度与时效性
多源数据融合处理方面
方案构建了覆盖数据获取、质量评估到标准化处理的全链路能力。首先,获取气象数据集,包括欧洲气象局ERA5再分析数据集、中国气象局CLDAS数据集及场站自有观测数据,形成多源数据体系。其次,开展质量评估,对各类数据源的完整性、准确性进行系统评估,识别数据缺失与异常。
最后,进行标准化处理,包括丢弃脏数据、基于时空插值补值、提取风速与辐照度等关键气象要素特征、转换为统一标准格式,并进行完整性与正确性校验。经标准化处理后的高质量数据集,为区域风光预测模型的训练与迭代奠定了坚实的数据基础。
区域预测大模型方面
方案依托业界领先的气象大模型构建区域高精度预测能力。模型采用独创的3D Earth-Specific Transformer(3DEST)三维神经网络架构,能有效处理复杂的不均匀三维气象数据,并通过层次化时域聚合策略减少预报迭代误差。以风速预测为例,方案可提供未来0至240小时的近地表风速预测,空间分辨率达9公里,时间分辨率1小时,相较国外其他气象大模型具备显著优势。
▲区域风速预测模型
一站式模型开发方面
方案提供训推一体化的模型开发工作流。基于气象大模型的基础架构与预训练能力,客户可直接在大模型之上开展增量训练与微调,充分利用场站所在区域的高精度历史数据(如3公里、1公里分辨率),针对不同场站和区域的地形地貌与气候特征进行模型调优。模型上线后,可基于新产生的观测数据持续迭代优化,实现区域气象模型的自主演进。
▲一站式模型开发
案例实践
中国华电与公共云服务商合作打造的“华电智禹·乌江睿算”AI大模型,是AI大模型技术首次被应用于径流预测领域,也是电力云建设的标杆案例。基于公共云服务商智算底座及气象大模型,通过时空图神经网络重新建模产流机制,中国华电建成超50TB多源融合数据集,突破时空建模与机理融合等五大关键技术,短期径流预测精度较传统机理模型提升5个百分点以上,实现15天中期径流预测精度超85%,推理效率达秒级。
从数据融合到模型开发,从精准预测到自主演进,新一代电力智算云方案正推动电力行业从“经验驱动”走向“数据+AI双轮驱动”,让智慧电力从“单点试点”走向“规模化落地”。 当电力云真正成为数据流通的平台、AI创新的底座,公共云的社会价值将从基础设施层向业务场景层持续延伸,为新型电力系统建设、全国统一电力大市场完善和能源结构绿色转型注入源源不断的动力,点亮数智电力新引擎。
