北理工“電力先鋒”團隊：數(shù)字賦能 筑牢電網(wǎng)韌性防線
來源：中國能源新聞網(wǎng) 時間：2025-05-07 15:54
——北理工“電力先鋒”團隊基于南網(wǎng)百企的電網(wǎng)抗災實踐與創(chuàng)新探索
梁笑瑄 潘汶昱 陳嘉樂 蔣宇航
隨著氣候變化引發(fā)的極端天氣事件日益頻繁，我國電力系統(tǒng)面臨前所未有的挑戰(zhàn)。面對新形勢，北京理工大學“電力先鋒”團隊聯(lián)合南方電網(wǎng)，積極推動電網(wǎng)抗災能力的數(shù)字化轉型，通過創(chuàng)新探索，為電網(wǎng)韌性提升提供了可復制的實踐樣本與解決方案。團隊在從榮剛、韓特和劉淵老師的指導下，組織了一支跨專業(yè)的學生隊伍，成員包括梁笑瑄、潘汶昱、陳嘉樂、常中豪、王馨儀和蔣宇航等。
“智慧大腦” 賦能電網(wǎng)精準防御升級
北京理工大學“電力先鋒”團隊依托學校在能源系統(tǒng)工程領域的科研優(yōu)勢，研發(fā)了一套集氣候預測、智能調度、人工智能等多項前沿技術于一體的電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)通過構建電網(wǎng)運行的“數(shù)字鏡像”，實現(xiàn)對災前災中災后的模擬預測。在臺風、暴雪等極端天氣來臨前，電網(wǎng)工程師們可以基于虛擬模型提前進行壓力測試和運行評估，顯著提高了防災決策的時效性和針對性。
多源數(shù)據(jù)融合提升精準預測能力
在氣象災害頻發(fā)的南方地區(qū)，“電力先鋒”團隊聯(lián)合當?shù)仉娋W(wǎng)公司和氣象部門，打造了多源數(shù)據(jù)融合的氣象—電網(wǎng)監(jiān)測平臺。團隊整合了氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)、地面?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)及電網(wǎng)歷史運行數(shù)據(jù)，打破了數(shù)據(jù)孤島，優(yōu)化了災害預測模型。梁笑瑄和陳嘉樂主要參與了數(shù)據(jù)融合模塊的設計與調試，確保數(shù)據(jù)的實時性與準確性。利用氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)實時監(jiān)測大范圍天氣變化趨勢，捕捉極端天氣跡象；地面?zhèn)鞲衅骶珳蕼y量局部氣象要素，彌補衛(wèi)星數(shù)據(jù)局部精度不足；結合電網(wǎng)運行歷史數(shù)據(jù)，準確預測極端天氣對電網(wǎng)的影響，為制定針對性防御策略提供有力支撐。
深度剖析：電力系統(tǒng)極端天氣防御預測現(xiàn)狀
盡管北京理工大學“電力先鋒”團隊在電網(wǎng)抗災領域取得一些進展，但目前電力系統(tǒng)在極端天氣防御預測方面仍面臨諸多問題。在數(shù)據(jù)層面，數(shù)據(jù)質量參差不齊，部分數(shù)據(jù)存在缺失、誤差等問題，影響預測準確性；不同部門、系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享機制不完善，導致數(shù)據(jù)融合困難，無法充分發(fā)揮多源數(shù)據(jù)的價值。
技術方面，現(xiàn)有的預測模型在復雜極端天氣場景下仍然存在適應性不足，模型精度有待提高的優(yōu)化空間；一些先進技術如人工智能算法，在電力系統(tǒng)中的應用還不夠成熟，存在誤判、漏判風險。人才方面，既懂電力專業(yè)知識又精通數(shù)字技術的復合型人才的匱乏限制了新技術的研發(fā)和應用。此外，電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)間的協(xié)同防御機制不夠健全，在面對極端天氣時，難以形成高效的應對合力。對此，從榮剛老師表示，“技術研發(fā)不能閉門造車，要深入實地，理解電網(wǎng)的真實運作場景?！?/p>
跨學科協(xié)同創(chuàng)新，突破技術瓶頸
北京理工大學“電力先鋒”團隊依托學校的跨學科優(yōu)勢，集合了電力工程、計算機科學、氣象學等多個領域的專業(yè)人才，突破了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的創(chuàng)新瓶頸。團隊注重自主研發(fā)，推出了一系列具有自主知識產(chǎn)權的技術，包括優(yōu)化后的人工智能算法。常中豪與韓特教授共同設計的算法在數(shù)據(jù)處理速度和精確度上取得了突破，有效降低了誤判和漏判的風險。同時，團隊與南方電網(wǎng)緊密合作，深入了解電網(wǎng)運行實際需求，確保了研發(fā)的技術和產(chǎn)品具有高度的實用性和可操作性。蔣宇航在文獻調研與案例總結方面承擔了大量分析撰寫任務，為理論研究打下堅實基礎。
創(chuàng)新研究與實地調研并行，理論與實踐深度結合
團隊在深入調研多個典型災害地區(qū)后，總結出了諸如臺風、洪澇、冰凍等極端天氣下電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)。王馨儀和潘汶昱等成員參與了災區(qū)電網(wǎng)的調研，并在應急路徑規(guī)劃、數(shù)據(jù)采集與分析中作出了突出貢獻。此外，團隊還與交通、氣象等多個部門協(xié)同合作，結合場景化應急模型，提升了區(qū)域級聯(lián)響應能力。
在理論研究方面，團隊通過分析歐盟“目的地地球”、NVIDIA Earth-2等國際前沿項目，創(chuàng)新提出了“時空衰減注意力機制”，顯著提高了災害預測精度。此外，團隊總結了多個國際經(jīng)典案例，如得州2021年大停電和日本臺風“飛燕”，并將這些經(jīng)驗轉化為可操作的防災策略，為我國電網(wǎng)韌性建設提供了技術支持。目前，團隊聯(lián)合南網(wǎng)在多地推進智能防御系統(tǒng)落地，系統(tǒng)可接入多國氣象數(shù)據(jù)，具備靈活預測、快速響應的能力。未來，團隊計劃持續(xù)在算法優(yōu)化、平臺擴容及人才培養(yǎng)等方向發(fā)力，推動科技成果轉化落地，構建更加堅韌、靈活、智能的電力保障體系。
“在極端天氣面前，電力系統(tǒng)是一張不能出錯的‘生命線’。我們希望通過每一項技術、每一次優(yōu)化，守護這張網(wǎng)絡的安全和穩(wěn)定?！眻F隊指導老師韓特表示。北京理工大學珠海校區(qū)在項目協(xié)調方面提供了關鍵支持，推動了團隊與各方的高效協(xié)同。
責任編輯：于學華
