清华大学 郭庆来：新型电力系统科学智算 AI for Science

清华大学郭庆来TsinghuaUniversity,Prof.QinglaiGuoAcknowledgments:Dr.YanzhenZhou,Dr.HongtaiZeng,anddoctoralstudentseoFo电学术研讨会eoFo电学术研讨会OcusmGcN1cvsRUCM⁰N⁰AN(ecWSYS2026年8月15-16日中网2026年8月15-16日中网·南京15°16=August,2026Naning-China清华大学郭庆来TsinghuaUniversity,ProAcknowledgments:Dr.YanzhenZhou,Dr.HongtaiZeLjangyuchenLu,YanshuoGe,a聚焦新型电力系统建设全力支聚焦新型电力系统建设全力支撑新型能源体系构建2026年8月15-16日中国·南京15°-16August.2026NanjingChinatime-seriesforecasting,differential-a33聚聚蒸新型电力系统建设全力支撑新型能源捕系购建2026年8月15-16日中国·南京15"-16August.2026NanjingChina万数干万数干约束维度约束维度时间尺时间尺微秒级4研讨会微秒级4AlforScience(Al4S)hasdemonstratedenormouspotAlphafold预测AlphaTensor实现AlsoverDfferentZUZD|第十一届紫金论电学术研讨会ZUZD|第十一届紫金论电学术研讨会2026年8月15-16日中国2026年8月15-16日中国·南京15"-16#August,2026NanjingChina子任务2聚焦新型电力系统建设全力支撑新型能源体系构建2026年8月15-16日中国聚焦新型电力系统建设全力支撑新型能源体系构建2026年8月15-16日中国·南京15°-16#August,2026NanjingChina聚焦聚焦新型电力系统建设全力支撑新型能源蕉系构建2026年8月15-16日中国·南京15-16¹August.2026NanjingChinaAlforScience2026年8月15-16日中国·南京15"-16¹August,2026NanjingChinaFOCrswcDNTHECOMSTRCC进展1QFOCcswcFOCcswcONTHECOMSTRCCTnONtime-seriesforecasting?聚熊新型电力系统建聚熊新型电力系统建设全力支撑新型能源腩系构建2026年8月15-16日中国·南京15"-16August,2026NanjingChina2026年8月15-16日中国·南京15"-16August.2026Nanjing·ChinaFOCGsweOVTHECOMSTRCCTOWOFANEVTYEPOWERSYST时间电学术研讨会聚聚焦新型电力系统建设全力支撑新型能源穗系构建2026年8月15-16日(冬李)(冬李)相邻节点趋势接相邻节点趋势接负荷如何设计电力系统时序预测模型的“最小结构单元”?——类比大语言模型大语言模型首先通过嵌入函数将离散词元映射为连续向量(tokens)海上购河共解生。催著液干方生，动算/个刚的注意力模重一年阴收成保摊物六旅聚焦聚焦新型电力泵统建设全力支撑新型能源捕系构建2026年8月15-16日中国-南京15"-16August,2026NanjingChina2026年8月15-16日中国·南京15Multi-dimensionalCoMulti-dimensionalCoH聚焦聚焦新型电力系统建设全力支撑新型能源捕系购建2026年8月15-16日中国·南京15"-16¹August,2026NanjingChina解码器层解码器层输出映射前馈神经网络多头注总力机制K嵌入函数HH协变量嵌入函数CovariateEmbedding区域2区域3协变量注意力空间注意力时间注意力温度度温DNTHECONSTRccnONOFANETYEPOWRSYSTERFJZYSU提出电力系统统一时序预测模型UniMATS,该模型由最小结构单元通过残差连接堆叠而成，可作为电integratesmulti-dimensionalinformatio和续神各网络逐步接近逐步接近(体交量信要在风电、光伏和负荷三个公开数据集上，UniMATS的均方根误差RMSE较最优基线分别降低9.8%、6.9%和14.6%。在相同参数规模下，UniMATS计算效率最高。在0.114B参数规模下，使用单张Z1mmsM405越电(24)预吧(96)风电(168)0.13040.17980.22800.2775015D10.23470.1青快(168)001676s920.03760.090U0.041002041290208290.94020.08330.04600.09320.04059负苦(24)负荷(961条荷(108)0.02260.0304002250.033603820.03252.5924336932887loferner会FOCCswGOVTHeCCNSTRLCTKWDFANETYEPOWRSYST在某省负荷预测中，2024年12月9日至30日的模型测率高出现网0.7%,且在20/22天(占比90.9%)优于现网水平，更有14/22天(占比63.6%)的表现超越12月10日不指楞)--聚焦新型电力系统建设全力支撑新型能源穗票构建聚焦新型电力系统建设全力支撑新型能源穗票构建2026年8月15-16日中国-南京15"-16#August,2026NanjingChina有功请燥控断有功悦化后护此闭环拉有功请燥控断有功悦化后护此闭环拉两无2民化最征考宽新需求警与桶防险11电保护配合与须驰控网Powerflowcalculationt学术研讨会21t学术研讨会21FOCCswGONTHECCMSTRucTONOFANEVTYEPO2026年8月15-16日中国·南京15°-16¹August,2026NanjingChina机理知识与繁纳入数据驱动潮流计算方法方流产出与分面设升The119PurpleMountainForum2026年8月15-16日中国·南京15"-16#August,2026NanjingChina2026年8月15-16日中国·南京15"-16#August,2026NanjingChina计算失配迭代修正遍近潮流解计算失配迭代修正湖流结果图网络选代箍环核心思想：预测+校正第二阶段：潮流校正Two-StageNetwork2026年8月15-16日2026年8月15-16日中国·南京15-16August.2026Nanjing·ChinaFOCC3GOVTHECONSTRCCTOWOFANEVTYPEPOWERSYSTE,PJLYSupPORTTMEDeVELGPMENTOFANEVTYPEENE机理内嵌的注意力层潮流失配量变换层机理内嵌的注意力层潮流失配量变换层量图卷量图卷积层×1特征变换层幅值向量校正校正相角差向量相角差向量模型输出模型输入模型输出聚焦新型电力系统建设全力支撑新型能源捕系构建2026年8月15-16日聚焦新型电力系统建设全力支撑新型能源捕系构建2026年8月15-16日中国·南京15°-16August,2026NanjingChina第特征变换层阶段网络Stage阶段网络Stage融合电网拓扑结构信息s图图卷积层×T欧姆定律欧姆定律输出层输出层FOCCsweCVTHECCMSTRUCTNOFFOCCsweCVTHECCMSTRUCTNOF机器学习研究表明KaimingHeXiangyuZhangShaoLearnvoltage-magni2026年8月15-16日中国·南京15°-16¹August,2026Nanjing·China基态电网灵敏度矩阵嵌入+可学习注意力修正Base-CaseGridSensitivityMaBasesensitivity基态电网灵敏度矩阵嵌入+可学习注意力修正Base-CaseGridSensitivityMaBasesensitivity第十一届紫金论电学术研讨会幅值向量机理内嵌的注意力层潮流失配量变换层校正层2026年8月15-16日2026年8月15-16日中国·南京15"-16#August.2026NanjingChina两阶段模型逐级降低误差：最终电压偏差降至4.4×10-5p.u.、相角偏差降至数量级31.0%数量级0.234数量级第十一届紫金论电学术研讨会第十一届紫金论电学术研讨会聚焦新型咆力系统建设全力支撑新型能源捕系构建2026年8月15-聚焦新型咆力系统建设全力支撑新型能源捕系构建2026年8月15-16日中国-南京15-16August,2026NanjingChinaPYPOWER.AccuracyremaiN-1安全评估提速超100倍电压评估准确率超100倍提速全网1429种N-1评估结果(含训练集中未曾出现的1329种拓扑)电压评估准确率机理内嵌潮流计算神经网络一届紫金论电学术研讨会功率评估准确率第十Powerdispatchinvolvessolvin线性约束线性约束机组组合问题2026年8月15-16日中国·南京15"-16August,2026NanjingChina2026年8月15-16日中国·南京15"-16August,2026NanjingChina激活层激活层2026年8月15-16日中国南京15#-16#August2026NanjingChina激活层激活层第十一届紫金论电学术研讨会聚熊新型电力系统建设全力支撑新型能源捕系构建2026年8月15-16日聚熊新型电力系统建设全力支撑新型能源捕系构建2026年8月15-16日中国·南京15"-16August.2026NanjingChina激活层激活层激活层Constraint-聚焦聚焦新型电力系统建设全力支撑新型能源速系构建2026年8月15-16日中国·南京15"-16August.2026Nanjing·China损失函数损失函数The11PurpleMounta2026年8月15-16日中国南京15-16#August2026NanjingChina聚焦新型电力2026年8月15-16日中国南京15-16#August2026NanjingChinalayer聚焦新型电力系统建设全力支撑新型能源楠系构建2026年8月15-16日聚焦新型电力系统建设全力支撑新型能源楠系构建2026年8月15-16日中国·南京15°-16¹August.2026Nanjing·China学术研讨会382026年8月15-16日中国·南京15"-16August,2026NanjingChina2026年8月15-16日中国·南京15"-16August,2026NanjingChinaFOCCswGOVTHECONSTRLCnONOFANENTYEP~1.3×105个Proposedmethod9.87×10-3