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光伏,迈入AI时代

AI使能千行百业

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人类正进入一个万物互联的智能时代。

近年来,“AI”成为高频词汇。人类新的挑战,对美好生活的追求,对科学无止境的探索,以及学习如何与自然和谐共存,AI都在发挥着巨大作用。在2020年特殊时期防控中,人工智能就在病毒分析、药物研发、智能测温、辅助诊断等方面起到重要作用。

在为新技术、新产业、新经济而生的5G、大数据、人工智能和工业互联网等新型基础设施建设(简称“新基建”)中,作为重要领域之一,人工智能将有望重构生产、分配、交换、消费等,催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式。

这是最好的时代,也是最具挑战的时代。人工智能技术的强大赋能,正前所未有地促进各行各业价值创造方式,如何用创新改变世界,这是今天我们的共同使命。

自2018年10月发布AI战略以来,华为稳步而有序地推进战略执行、产品研发及商用进程。 2019年,随着昇腾系列AI处理器、全场景AI计算框架MindSpore、Atlas全系列产品、基于昇腾的云服务的推出,华为已完成全栈全场景AI解决方案的构建。目前,这些解决方案已在各行业日益广泛应用,让AI无所不及。

一.AI,对光伏的激活与重塑

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全球资源供应紧张,环境恶化等问题正在加剧。在人类生存与文明发展的岔路口上,从根本上改变能源供应模式,发展新能源已经成为应对全球资源危机与气候变化问题的必由之路。以光伏为主力军的可再生能源一定是未来能源的主流趋势。但是如何提高光伏的渗透率,让光伏从平价能源走向优质的主流能源?我们还面临着很大的挑战。

伴随着数字信息技术的发展,华为智能光伏引领了光伏发展的三个时代。从最初的数字化+光伏,互联网+光伏,到AI+光伏的时代。数字化是实现智能化的基础。数字化程度越高,智能越容易实现。2014年,华为率先扛起智能化大旗,在行业推出基于组串逆变器为核心的智能光伏解决方案,将电站进行数字化的全面改造,逆变器开始变成子阵的传感器,信息采集精确到每个组串,基本实现了感知智能。2015-2018年,华为进一步融合了数字技术,这里典型的应用包括无线专网技术、MBUS技术、智能IV诊断、智能营维云中心、农渔光智能融合等。紧接着,2019年,华为率先发布了融合AI技术的智能光伏解决方案。2020年,华为将加深智能光伏与全栈全场景AI解决方案的深度融合,打造端边云协同的核心架构,真正激发每个电站价值,加速行业智能化升级。

端:进一步升级光伏逆变器为智能光伏控制器,实现数据的高精度实时采集、组串级发电优化实时控制、直流拉弧实时检测、并网控制实时响应,具备端侧实时推理执行和自闭环控制能力;

边:子阵控制器实现智能化升级,嵌入AI推理模组,通过对端侧数据的实时采集和最优发电控制AI模型的实时推理,实现子阵的最优发电优化和最优并网控制;

云:在管理系统上部署AI训练和推理平台,在无需对现有设备进行改变的情况下,实现持续训练,不断优化AI算法模型,持续提升系统发电量和潜在故障诊断准确率。实现对端边设备的推理模型及时批量更新、高效协同。

华为全栈全场景AI解决方案已经在电力、制造、医疗等行业获得了广泛应用,极大提升了相关行业智能化程度。比如在南方电网,通过基于Atlas200打造的智能运检系统,安装在输电塔上的AI智能摄像机可以实时进行输电线路检查,发现异物入侵、线路损坏等,实现输电线路无人化巡检,使运检工作人员免于危险度很高的“爬塔走线”,大幅提升运检效率和电网的运行安全性。

2.1重构MPPT,释放组串最大潜力

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如何让系统实现闭环、协同、融合?SDS应需而生。其全称叫Smart DC System。主要的设计理念改变了原来组件、支架、逆变器各自为政的情况,实现了双面组件+跟踪支架+多路MPPT智能光伏控制器的闭环协同融合,使整个直流系统达到最佳状态。其优化了传统的天文算法,智能光伏控制器就像一个聪明的大脑,自学习跟踪优化算法,并且不断进化,基于神经网络的AI训练与建模,让跟踪支架调整到最优角度,发挥电站每串组件的最大潜力。比如根据遮挡、散射比、云层移动等情况,通过算法给出前后排最佳联动策略,实现在线动态最佳跟踪支架角度寻优。过去1年,华为在现场电站做了大量的测试。以安徽省濉溪县实测验证结果为例,测试周期183天,实际提升发电量1.31%以上。在中广核、黄河水电等项目中发电量也提升0.5%-1%。

2.2重构直流安全,快准全面防护

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