الذكاء الاصطناعي
نموذج GridSFM من مايكروسوفت يتنبأ بتدفق الطاقة في الشبكة الكهربائية خلال ملي ثانية، مستهدفًا توفير 20 مليار دولار من تكاليف الازدحام
نموذج GridSFM الأساسي من مايكروسوفت يتنبأ بتدفق الطاقة الأمثل بالتيار المتردد في ملي ثانية، مما يتيح تحليل سيناريوهات الشبكة في الوقت الفعلي. يغطي الإصدار مفتوح المصدر شبكات تصل إلى 4,000 عقدة، مع طبقة متميزة للأنظمة ذات الحجم الإنتاجي.
أصدرت مايكروسوفت نموذجًا أساسيًا صغيرًا يسمى GridSFM يحل مشاكل تدفق الطاقة الأمثل بالتيار المتردد في شبكات النقل الكهربائية في ملي ثانية. تم تدريبه على أكثر من 150 هيكل شبكة أساسي وحوالي نصف مليون سيناريو، مما يعالج نقطة ألم طويلة الأمد لمشغلي الشبكات: المفاضلة بين السرعة والدقة.
تدفق الطاقة الأمثل بالتيار المتردد هو مشكلة تحسين غير محدبة ومعقدة بشكل سيئ. يكتشف الطريقة الأرخص لتوزيع المولدات مع احترام قوانين الفيزياء المتعلقة بتدفق الطاقة، حدود الجهد، القيود الحرارية، ومتطلبات الاستقرار. الأرقام المعنية هائلة: تصل إلى 20 مليار دولار سنويًا من تكاليف الازدحام ومئات التيراواط ساعة من الطاقة المتجددة المهدرة. يمكن أن تستغرق الحلول التقليدية ساعات للشبكات على نطاق المرافق، مما يدفع المشغلين لاستخدام تقريبات مثل DC-OPF، التي تتجاهل الفيزياء الحرجة.
“صُمم GridSFM كبديل فوري لتقريب DC في فئة التقريب السريع هذه”، قالت مايكروسوفت في إعلانها. على عكس معظم البدائل العصبية لـ AC-OPF، التي تحتاج إلى إعادة تدريب لكل هيكل شبكة جديد، يتعمم GridSFM عبر شبكات مختلفة ضمن نطاق الحجم المدعوم دون الحاجة إلى تشغيل تدريب جديد لكل تخطيط جديد.
تقدم مايكروسوفت نسختين. يغطي GridSFM-Open شبكات بحجم أبحاث يصل إلى 4,000 عقدة. يتعامل GridSFM-Premier مع أنظمة بحجم إنتاجي تصل إلى 80,000 عقدة. في اختبارات عبر 54 سيناريو، حقق GridSFM-Open فجوة تكلفة وسيطة تبلغ 2.23% مقارنة بالحقيقة الأساسية للحل. كان المتوسط 3.41%، وفي 83% من السيناريوهات، بقيت الفجوة أقل من 5%.
عند استخدامه كبذرة إحماء للحلول العددية التقليدية، تبين أن الحلول المزروعة بـ GridSFM أسرع بمقدار 1.66 مرة من البدايات الباردة وأسرع بمقدار 1.59 مرة من إحماءات DC-OPF، مقاسة بالمتوسط الهندسي. يتكيف النموذج أيضًا مع شبكات جديدة مع ضبط دقيق محدود. جلب 10 سيناريوهات فقط خطأ التكلفة إلى 1.76% على شبكة غير مرئية تتكون من 6,470 عقدة.
يتوفر GridSFM-Open اليوم للاستخدام البحثي، إلى جانب الكود وأوزان النموذج ومجموعة بيانات GridSFM_US_Powergrid_dataset المرافقة تحت ترخيص مفتوح. تتوقع مايكروسوفت أن يكون أكبر تأثير في فحص الطوارئ، تخطيط توسع النقل، تحليل مواقع الطلب، ودراسات المرونة أثناء الأحداث الجوية القاسية.