为了应对未来的严厉寻衅，电力公司正在利用机器学习构建更智能的电网。

2021 年冬天，德克萨斯州的一场特大风暴导致数百万人断电。
加利福尼亚州在过去的两个夏天经历了有史以来最严重的干旱，使得电网故障引发了巨大的森林失火。

国际能源署在 2021 年 5 月的一份报告中指出：“2021 年的极度景象事宜突出了景象变革带来的风险以及投资于提高电网韧性的主要性。
” 国际能源署的成员来自 30 多个国家，该组织的这份报告呼吁到 2050 年实现净零碳电网，完备利用可再生资源生产数百吉瓦的电能。

为了实现这个目标，电力公司必须转型。
从大型发电厂到用户，已利用了百年的传统单向电网系统必须转型成为双向、灵巧、与家庭和建筑相连的分布式网络，包括太阳能板、蓄电池和电动汽车。

考虑到未来的这些变革，专家表示电网必须扩大自主掌握系统，以便在每个节点网络数据并利用这些数据做出实时相应。

必不可少的组成部分

美国电力研究院（EPRI）是一家独立的非盈利机构，该机构正在与 45 个国家的 450 多家公司互助研发能源。
EPRI 高等项目经理 Jeremy Renshaw 表示：“风能、太阳能等大量低容量可变发电资源（如风能和太阳能）的利用以及能够流入和流出住宅的双向电力线路使电网的繁芜性成倍增加，而 AI 将在掩护电网的稳定性方面发挥关键浸染。
”

卖力管理 EPRI AI 操持的 Renshaw 还表示：“AI 可以通过实现重复或耗时任务的自动化来支持已经捉襟见肘的电网运营商。
”

德勤咨询有限公司的卖力人 Rick Perez 在公用奇迹和数据剖析领域有超过 16 年的事情履历，他对这个不雅观点表示赞许。

Rick Perez 表示：“未来的电网将是一个由风电场和各种存储技能等数千个间歇性电力来源供电的分布式网络，因此须要前辈的 AI 方法和高性能打算来管理这个网络。
”

实际项目和成果

电力公司已经在对发电厂和变电站、配电线路以及家庭和企业内部采纳行动。

Perez表示：“美国一些规模最大的电力公司正在迈出第一步，利用传感器阵列和实时剖析创建数据工程平台与边缘打算实践。
”

例如美国某大城市的一家电力公司最近利用 NVIDIA GPU 上的 AI，在不到 30 分钟就确定了应对狂风雨的最佳卡车行驶路线，引起了广泛的关注。
以前在 CPU 系统上进行这项事情须要 36 个小时，由于韶光过长，该系统根本无法发挥浸染。

为了向电力公司展示各种可能性，德勤在其 AI 打算中央的 NVIDIA DGX A100 系统上运行了多项事情，包括通过结合电网状态数据与当地景象状况及时识别结冰和有故障危险的配电线路，以便叮嘱消磨维修职员。

Perez表示：“由于这是一个开放的系统，我们现有的IT职员可以在NVIDIA的支持下为我们的客户实行超级打算级别的事情。
”

构建AI模型和数据集

来自 EPRI 的 Renshaw 报告了几个方面的进展。

例如有 300 多家企业机构参加 L2RPN 寻衅，构建具有强化学习功能的 AI 模型。
有些企业能够同时掌握多达五个任务来防止停电。

Renshaw 表示：“我们希望实现 80% 普通操作任务的自动化，这样操作职员就可以更加专注于办理 20% 最繁芜的寻衅。
”

2021 年的一份关于 AI 如何应对景象变革的报告将 L2RPN 事情作为一个主要的用例。
这项事情今年正在扩展到更繁芜的模型。

此外，EPRI 正在整理 10 组匿名数据，电力公司可以利用这些数据演习 AI 模型并利用这些模型处理他们最关键的事情。
个中一个数据库已经有 15 万张由无人机拍摄的老化电力设备图像。

EPRI 还领导一个初创企业孵化器，使电力公司可以与 NVIDIA 初创加速操持成员 Noteworthy AI 等 AI 初创企业互助开展创新的项目。
为了保护共享数据的隐私，EPRI 可以利用 NVIDIA FLARE 软件来演习AI模型。

创建发电厂数字孪生

EPRI 和德勤都在帮助发电厂创建能够优化发电厂运营和培训的工业数字孪生。
例如 EPRI 正在将美国南部某州的一家发电厂作为一个项目的示范举动步伐，该项目引起了广泛的关注。

其余，德勤公司准备利用 NVIDIA Omniverse Enterprise 开拓一个物理上精确的核电站数字孪生。
该数字孪生将被用于工人培训场景。

Perez 表示：“监管机构正在为发电厂数字孪生的创建供应多项帮助，这将提高发电厂的安全性并减少关闭系统进行测试的高昂本钱。
”

今年将迎来真正的智能电表

EPRI 和德勤都在帮助定义新一代智能电表。

Renshaw 表示：“我们把现在的系统都称为智能电表，但实际上它们可能每 15 分钟才能发送 1 个数据点。
按照本日的标准，这个速率很慢。
”

比较之下，Utilidata（NVIDIA 初创加速操持成员，该操持是一项面向前辈初创企业的免费操持）和 Anuranet 正在开拓的软件定义智能电网芯片和电表凭借新一代 NVIDIA Jetson 边缘 AI 平台，每秒可处理超过 3 万个数据点。
这两家公司在探求既能节省能源和本钱，又能提高电网韧性的洞察。

他表示：“如果我们能够得到亚秒级的数据，就能创造许多可能性。
我们已经确定了新一代智能电表数据的 81 个用例。
”

比如 Renshaw 家里的中心空调系统在去年发生了故障，维修花费了他 1000 多美元。
如果当时 Renshaw 的家里安装了这些新电表，那么 AI 就可以利用来悛改电表的数据在空调发生故障之前预测何时须要维修。

未来电网发展拐点

EPRI 还在两座办公楼开展了试点项目，利用 AI 减少了 30% 的电能摧残浪费蹂躏。
继去年电力线路遭到打单软件攻击后，EPRI 正在与其他方面互助研究如何利用机器学习加强网络安全。

有待办理的问题还在不断增加。
不过 Perez 见告了我们一个好：环球正在采纳行动为创建一个更加智能、清洁和安全的电网供应大量资金，比如《美国根本举动步伐投资和就业法案》。

他表示：“我们现在正处于一个拐点。
如果没有 AI 和高性能打算，我们根本无法制订出适宜未来电网的可行操持。
”