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国网电力大数据技术及应用实验室,深挖电力大数据“富矿”

国家电网报发布时间:2024-12-17 15:19:16  作者:杨诗语 江伊雯

  实验室简介:国家电网有限公司电力大数据技术及应用实验室依托国家电网有限公司大数据中心组建,结合新型电力系统建设的技术创新需求,开展电力大数据采集与传输、汇聚与存储、分析与计算、安全与流通、应用与服务等五大领域关键技术研究,深入推进能源电力业务和数字技术融合创新,为公司数字化转型提供支撑。

  实验室成果展示

  ●承担国家级和公司科技项目38项

  ●编写专著9部,发表三大检索及中文核心期刊论文241篇

  ●获得国家发明专利授权74项,获得软件著作权57项

  ●牵头或参与编制各类技术标准41项

  ●获得省部级或行业级奖项26项、公司奖项13项

  11月底,国家电网有限公司电力大数据技术及应用实验室举办了学术指导委员会成立大会。相关专家在数据安全、数据应用、研究规划等方面为实验室提出了多项意见建议,推动实验室进一步提升科研实力。


公司电力大数据技术及应用实验室科研人员研究电力图像质量评价模型。 国网大数据中心供图

  公司电力大数据技术及应用实验室聚焦国家大数据战略和新型电力系统建设要求,构建电力大数据技术体系,牵头开展公司级数据要素原创技术策源地建设,推动技术成果转化应用。目前,实验室正打造国际领先的电力大数据技术研究和实验验证平台,将逐步建成我国电力大数据技术及应用领域的研究开发中心、技术服务中心、测评认证中心、标准制定中心。

  攻克数据治理及数据集构建难题,助力打造电力行业大模型

  电力数据具有覆盖范围广、实时性和准确性强等特点,是一座值得深挖的资源“富矿”。“我们重点攻关跨域分布、来源多样的海量电力数据高效治理技术,并在此基础上研究打造电力行业大模型背景下如何有效构建高质量的数据集。”实验室学术带头人、国网大数据中心高级专家陈振宇介绍,“目前,实验室依托公司人工智能样本中心已归集图像数据9000多万张、文本数据超过4太字节,为电力人工智能规模化应用打下了数据资源基础。”

  在电力数据治理方面,实验室归集了输电专业巡检、营销专业设备检查等海量数据,但相关数据普遍存在多源采集、图像相似度较高等情况,导致数据特征提取难、模型过拟合等问题。今年3月份以来,实验室成员提出面向电力多业务设备的高效样本治理技术,采用基于级联网络的相似图像去重方法,构建全景分割大模型和样本特征知识图谱,实现冗余样本剔除、敏感目标提取和脱敏,以及标注方式自动筛选,大幅提升了样本数据清洗和标注效率。

  电力数据集涵盖了电力生产、运行、维护和经营管理等多个领域的样本数据,支撑调度运行、设备运检、营销服务等场景的数据应用。在电力数据集构建方面,由于当前稀缺类型样本规模不足且样本质量不高,实验室成员提出基于大模型辅助生成的电力高质量样本数据集快速构建技术,实现稀缺样本扩增,攻克了高质量样本数据集构建周期长、成本高的难题。

  实验室相关研究成果已广泛应用,与应用前相比,重复数据体量降低30%,数据集构建效率提升75%,大幅提升了公司大规模样本智能化处理水平和支撑电力模型研发能力。

  建立电力隐私计算平台,保障电力数据价值安全合规输出

  随着数据跨系统、跨边界、跨组织流动愈发频繁,数据面临的安全风险及法律合规风险显著增加。针对电力数据与多方数据融通共享过程中存在的共享方互信、明细数据不出本地等难题,2023年11月,实验室组建数据安全柔性团队,牵头开展基于联邦学习的电力数据安全协同技术研究应用,并开展业界相关平台调研测试,基于“统一业务协同组件(底座)+可扩展算法引擎”架构,打造了电力隐私计算平台。

  该平台支持联邦学习和安全多方计算两大技术路线,可支撑电力数据与金融、政务等多方数据联合计算建模,实现了与金融、政务等领域多个异构引擎的对接,解决了安全领域不同架构隐私计算平台难以互联互通导致的“平台孤岛”问题。同时,数据安全柔性团队牵头提出公司隐私计算“管理底座级”互联互通接口规范,共定义了53个接口,规范了数据集授权、流程互联、模型发布、引擎注册等多项流程,实现异构平台间的互联互通,在满足明细数据不出中台安全管理要求的同时推动了数据融通共享。

  目前,该平台已在国网河北、山东、浙江、安徽电力等单位的税电指数、电费回收风险评估、碳核算分析等业务场景中得到验证,与国家税务总局、浙江省大数据发展管理局等的异构隐私计算平台贯通应用,常态化支撑相关业务开展,保障了电力数据价值安全合规输出。

  组建6支科研柔性团队,让青年科研人员当主力

  实验室有来自电力系统、计算机、大数据等专业的科研柔性团队成员60人,25%以上为博士或博士后,平均年龄32.6岁,形成了一支专业覆盖范围广、学历高、年轻化的大数据科研团队。

  实验室组建了图计算与知识图谱、人工智能、数据安全、电碳分析、数据分析应用、数字孪生及企业级微服务治理技术等方向的6支科研柔性团队,并设立学术带头人带领团队开展相关领域的科研攻关。

  26岁的李世轩作为实验室人工智能柔性团队成员,深度参与公司人工智能样本中心建设,助力打造公司样本处理全流程流水线。在公司2024年数字化能力综合应用技能竞赛中,他获得了“智能应用”方向个人赛第三名的成绩。像李世轩这样的青年已经是实验室的主力军。实验室为青年科研人员配备专家人才导师,结合前瞻性科学研究和技术攻关任务搭建成长平台,全方位提升他们的专业能力和技术水平。

  目前,实验室承担的重点科技项目大多由青年科研人员担任负责人。5名青年科研人员先后入选公司青年人才托举工程。实验室还加强与国内高校、科研机构及互联网企业的交流,营造了浓厚的学术氛围。(杨诗语 江伊雯)



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