中國電科院發(fā)布“璣衡”電力氣象大模型

2026-07-07 07:04:42　來源: 新科技讀客

北京舉報(bào)

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日前，中國電力科學(xué)研究院有限公司正式發(fā)布面向電力系統(tǒng)應(yīng)用場景的氣象大模型“璣衡”。該模型可在數(shù)分鐘內(nèi)完成未來10天的全球氣象預(yù)報(bào)，電力關(guān)鍵氣象要素預(yù)報(bào)精度達(dá)到國際第一梯隊(duì)水平。

隨著氣候變化和新能源發(fā)電裝機(jī)占比的持續(xù)提高，氣象條件已成為影響電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、用電各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵變量。然而，現(xiàn)有預(yù)報(bào)手段存在明顯短板：傳統(tǒng)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)依賴大規(guī)模計(jì)算集群，時(shí)效性差且難以高頻更新；通用氣象大模型雖突破了傳統(tǒng)預(yù)報(bào)范式，卻受訓(xùn)練和推理數(shù)據(jù)集的局限，在電力應(yīng)用場景中存在預(yù)報(bào)精度不達(dá)標(biāo)、適配性不足的問題。

針對上述行業(yè)痛點(diǎn)，在國家電力調(diào)度控制中心組織下，中國電科院聯(lián)合中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、海光信息技術(shù)股份有限公司等單位組建跨學(xué)科攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，歷時(shí)一年成功研發(fā)出“璣衡”電力氣象大模型。

在模型架構(gòu)方面，“璣衡”采用編解碼對稱架構(gòu)：編碼器通過滑動(dòng)窗口注意力機(jī)制捕捉跨區(qū)域長距離氣象依賴，解碼器通過緯度余弦加權(quán)、高空分層加權(quán)、多要素加權(quán)三重?fù)p失函數(shù)，顯著提升預(yù)報(bào)精度與穩(wěn)定性。大模型構(gòu)建了“全球—全國—省域”三級嵌套級聯(lián)陣列，通過知識(shí)、結(jié)構(gòu)、參數(shù)的逐級傳遞，滿足風(fēng)電、光伏場站級的精細(xì)化預(yù)報(bào)需求，支持近地面三維風(fēng)場、輻照度、覆冰等10余種電網(wǎng)重點(diǎn)關(guān)注的氣象要素預(yù)報(bào)。

在數(shù)據(jù)基座方面，“璣衡”首次實(shí)現(xiàn)“電力—?dú)庀蟆笨珙I(lǐng)域觀測數(shù)據(jù)的有效整合，構(gòu)建了歷史長期高精度電力氣象再分析數(shù)據(jù)集。這意味著大模型從訓(xùn)練階段就嵌入了電力場景的先驗(yàn)知識(shí)，而非簡單復(fù)用通用氣象數(shù)據(jù)。同時(shí)，“璣衡”針對臺(tái)風(fēng)、寒潮等10余類電力系統(tǒng)高影響天氣進(jìn)行了專項(xiàng)優(yōu)化，解決了通用氣象大模型在極端天氣過程中的均態(tài)化問題。

“璣衡”之名，源于北斗七星中的“天璣”與“玉衡”，亦取意于我國古代測定天體位置的天文儀器，寓意以精準(zhǔn)氣象預(yù)報(bào)助力新型電力系統(tǒng)運(yùn)行。目前，“璣衡”預(yù)報(bào)結(jié)果已接入全國新能源集中預(yù)測平臺(tái)與極端天氣預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)。數(shù)據(jù)顯示，采用“璣衡”氣象源后，70%以上的新能源場站功率預(yù)測精度得到提升。在極端天氣預(yù)測方面，“璣衡”的預(yù)報(bào)更為準(zhǔn)確。此外，“璣衡”配套的可視化平臺(tái)已實(shí)現(xiàn)對預(yù)報(bào)結(jié)果的動(dòng)態(tài)跟蹤與性能比對。這標(biāo)志著“璣衡”已完成從模型推理到業(yè)務(wù)應(yīng)用的全鏈路貫通。

內(nèi)容來源：國家電網(wǎng)報(bào)

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