电力＋AI的探索 未来传统电力行业将与人工智能更加深度的融合

人类的电力工业文明已有百余年历史。

1882年7月26日傍晚7点，上海外滩到虹口招商局码头，竖起中国第一根电杆，6．4公里长的供电线路上串联的15盏弧光电灯亮起，这是中国最早安装电灯的地方。

当时趁着纳凉出来的上海市民，人来人往翘首围观，聚集长达数里。首次公开亮相的西洋电灯，成为“夜空中最亮的星”。为暗夜带来灯光的，是中国的第一个发电厂——上海电气公司，中国的电力事业由此起步。

电影《我和我的祖国》中为保障开国大典国旗顺利升起，电动旗杆设计安装者林治远，争分夺秒排除万难，用一个惊心动魄的未眠之夜确保立国大事“万无一失”。

电力对于新中国的意义不同凡响。发展了一个多世纪的电力工业，更是演绎出一部壮丽史诗，其铺开的画卷，每一次泼墨都将成为辉煌历史的注脚。

如今的生活，插上插头，轻轻拨动开关，空调、电扇等电器开始运转，这早已经成为日常。

电力的稳定关乎国计民生，关于整个社会的安全感。小小的开关背后，是迄今为止最复杂的人造系统之一——精密而庞大的电力系统。

纵观历史长河，这项事业正再次迎来变革新节点。

一、复杂人工，翻山越岭

在人类历史中发展了60余年，经历过3次寒冬，被称为当今新时代“水电煤”的人工智能技术，触角已伸入各行各业。那么，它又将如何与这个人类百余年历史的电力行业产生 “化学”剧变。

2019年1月，国家电网公司提出建设“三型两网、世界一流”能源互联网企业的新时代发展战略目标。希望应用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网。

电力系统精密庞杂，是发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体。

在我国，电力行业在经历电力体制改革后，原国家电力公司拆成了两家电网公司：国网，南网和五家发电集团：大唐，华能，华电，国电，中电投。

电力行业在整个国民生产中，是有垄断性质、独立性较强的行业，外部对电力行业的运营运转是极难真正了解的。那AI将如何切入？就拿普通人较有感知的电力行业一项常规作业——电力巡检来说。

传统的电力巡检员，不论工作环境是冰天雪地，崇山峻岭，不论遭遇蚊虫或动物伤害，碰上山体滑坡，他们都得上阵，这就是本质工作，他们早已司空见惯。

巡检中，有的巡检员要靠肉眼识别线路缺陷，检测线路故障。他们跋山涉水，更面临极大的人身安全风险。

媒体每年对电力巡检员的工作都有大量报道，真实又令人“心惊”：

“翻山越岭每天行走15公里”

“一年有260余天在偏僻的野外作业”

“攀登100多米的铁塔需要40分钟，在悬空的塔线上持续4个小时以上工作“

“传统输电方式巡检，巡检员每年巡线行走路程约250千米“……

虽然近年来有一些自动化、无人机等协助作业，但还是无法彻底离开人工。

总体而言，传统输电线路巡检的当下，输电线路巡检、运维工作主要存在三个问题：

输电线路监测系统覆盖率无法达到100％，存在监测盲区，需要人工巡检辅助监测；

我国电网规模庞大，传统人工巡检不仅会造成巡检人员工作量大、劳动强度高等问题，同时也会增加电力部门巡检运维成本；

输电线路多部署在山区、荒郊野岭，当遇到雨雪、大雾等恶劣天气，长距离、大规模的巡检作业存在诸多安全隐患。

如此一来，就易导致工种的缺工率上升。据国家电网披露的数据，巡检工作的高强度与高风险，使这个工种缺员率高达30％至40％。摆在这个行业面前的问题是严峻现实的，它亟需人工智能技术进一步解放人力繁重、反复的工作。

人工智能的价值也正在于此。

当然，对于整个大的电力系统和行业而言，AI的价值可能并不仅止于此。

二、电力＋AI的探索

如今二者面对的形势一片大好：政策鼓励，保驾护航；行业亟需，破土革新；AI已来，势不可挡。天时地利人和因素俱在的时候，就该是一个行业高速发展的开端了。

据中商产业研究院预测，到2020年我国智能电网行业市场规模将近800亿元。

为电力行业使能的AI，是一门技术。纯技术直接产生的经济利益和商业价值相对有限，但一旦落地到具体行业，地覆天翻。

在《经济转型：通用技术和长期经济增长》书中，作者Richard G． Lipsey指出：

社会经济的持续发展是靠通用技术的不断出现而持续推动的，并将通用技术定义为可识别为单一通用产品，流程或组织形式的技术。

人类发展史走到今天总共有26种通用技术，而人工智能就是一种。所谓通用技术，简单的理解就是要有多种用途、应用到经济的几乎所有地方、并且有很大的溢出效应。

疫情爆发以来，AI技术的落地应用备受关注，在医疗CT诊断、地铁站红外测温、病毒疫苗研发、大数据分析等方面发挥出巨大作用。这也使得公众对AI的认知和接受程度上升，在不经意间实则加速了未来的AI落地进程，促进在各领域的大范围应用。

探索AI＋电力行业的宏图，巨头们早有行动。实践证明，这无疑是AI可以大展身手的领域。电力行业的巨头，对待人工智能的态度是非常积极和拥抱的，不论是从自研的方式、还是与AI公司展开合作，都已在紧锣密鼓地织网、探索。

说到电力系统，不得不提国家电网、南方电网两大电网公司。它们掌控着我国各省用电量，同时作为行业资源和数据的绝对拥有者，其风向影响着整个行业对技术创新的深度、广度。

国家电网，它本身就是个低调的隐形AI巨头。不论是从公开报道的AI专利数、人才储备、场景和数据上面，国家电网实力不俗。尤其在应用场景方面拥有极大优势，可谓是传统行业巨无霸，目前已经在电网控制、配电用网等多方面有AI技术应用。

南方电网，早在2017年，便与百度达成合作，从深度学习等领域开始整体接触AI。南方电网旗下的深圳供电局，也和华为达成合作，实现了昇腾AI计算平台在全球电力行业的首次应用，巡检效率从20天到2小时，提升了80倍。

放眼国外，早在2016年，谷歌DeepMind就有着成功的电力节能应用案例，其利用机器学习算法将谷歌数据中心的用电量减少了15％。

2017年，英国《金融时报》报道， DeepMind与英国国家电网公司讨论，如何利用人工智能技术帮助平衡英国的电力供需矛盾。他们的算法可以更准确地预测电力需求，有助于解决电力系统的供需矛盾。

这些行业的先行者与布局者，为日后的打下了良好基础，也注定电力行业将成为AI拥抱的“香饽饽”。

几年的摸索，如今AI已开始在无人机智能巡检、变电站智能视频安监分析、电力系统发电预测和负荷预测开始发挥价值。虚拟电厂、输变电巡检机器人……这一系列全新智能电力场景，也让人们重新认识了未来城市电力，这更是构建智慧城市的重要一环。

艰难的传统巡检员的工作模式亦终究会被科技改变，未来的万家灯火会是他们和AI共同的“成绩单”。

三、昇腾破局

华灯初上，然而AI在电力行业的价值还并未被完全发掘，解决方案也需要进一步被验证、被迭代。

不止巨头拿到了早鸟票，电力行业更多的上下游、中小企业都该搭上这列通向智能世界的历史性的轰隆列车。作为庞大精密系统中的一环，这些企业将如何打造自己的AI破局之路。

在电力行业，一直以来有着合作与客户积累的华为，带着答案来了——昇腾AI计算平台．

在这个应者云集，纷纷嚷着去“赋能”、造“生态”的开发者环境中，华为打造的垂直行业解决方案到底怎样？是否非他不可？

去年，华为正式推出昇腾AI计算平台，即针对AI全场景的解决方案，正式开启其商用和规模销售的进程，同时也加强着公司的计算布局。

昇腾AI计算平台包括Atlas 200 AI加速模块、Atlas 300 AI加速卡、Atlas 200 DK AI开发者套件、Atlas 500智能小站、Atlas 800 AI服务器等多款产品，可以应用于公共安全、运营商、金融、互联网、电力等行业。

智能世界对算力的需求正在以每年10倍的速度在增长，计算的边界在延伸，未来对算力的需求将无处不在。Gartner数据显示，预计到2023年，计算产业的规模将超过2万亿美元。

在人工智能三大要素算法、算力、数据中，筹谋算力布局的华为，正构筑起门槛极高的技术护城河。随着未来数据指数级增长，计算或撑起华为在下一时代的野心。昇腾是为AI人工智能应用而生，是华为通向智能世界，掌握话语权的一张王牌。

华为的计算战略是以鲲鹏和昇腾为双引擎，通过硬件开放、软件开源、使能合作伙伴，共拓万亿级计算产业蓝海。

针对电力行业，华为与智洋等企业成功打造了AI解决方案。

为解决电力输电智能化当前面临的监控空白期长，实时性不够，前端算法精度低等问题，去年9月，华为与智洋创新联合研发了一套解决方案。成立于2006年的智洋，致力于为电力行业提供智能电气设备和解决方案，是国家电网重要供应商和合作伙伴。

这套方案基于昇腾AI计算平台， AI加速模块加持，使电力线路杆塔能够具备末端智能分析的能力。这些杆塔的信息可以与云端实时互动，及时更新检测算法或者回传各种风险信息数据。

前端设备，即杆塔在可视化装置中嵌入了华为Atlas 200 AI加速模块。如此一来，可达到实时监测输电线路的水平，同时具备AI分析能力。检测到异常现象主动报警上传，缓解回传通信的网络压力，同时降低整体设备的功耗。

后端监控中心内，部署了华为Atlas 800＆ Atlas 300 的AI加速卡，可在云端对AI算法模型进行训练优化。

输电线路在线监测设备、无人机等采集收集的异常问题数据，都可以作为训练数据源。训练平台通过数据及对算法模型不断训练，训练出精确度更高的AI算法，再往前端设备进行推送，从而提升整体的智能效果。

这套方案实施下来，解放了人工值守，将机械入侵、线路异物、鸟巢等风险信息及时回传到监控中心，提高运维人员工作效率5倍以上，有效保障了输电线路的安全稳定运行。

华为为电力行业合作伙伴提供全场景AI解决方案，是基于昇腾算力。除了电力，AI解决方案还涵盖了安防、智慧交通、智慧医疗等多个领域。

正所谓，“能用众力，则无敌于天下矣；能用众智，则无畏于圣人矣。”

未来，传统电力行业将与这个新时代的“电力”——人工智能技术，更加深度的融合。

如果把建在集成、高速双向通信网络基础上的电力系统称为2．0时代，那么在人工智能（AI）进入后，在这么多华为与合作伙伴的AI解决方案进入后，它的3．0时代已经开启。