又變天了! 用電預測不再傷腦筋 台電讓AI人工智慧來幫忙 | 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

又變天了! 用電預測不再傷腦筋 台電讓AI人工智慧來幫忙

2019年11月14日
環境資訊中心記者 陳文姿報導

開關一開,電力就來。全台2300萬人的「小動作」集結起來,就是全台的用電需求。下一刻的用電會增加還是減少?台電調度處裡有一群調度員,每天的工作就是預測台灣的用電,配合需求調度出電力供全台使用。

其實,預測用電是困難的。用電除了受溫度 、濕度影響,不同的作息,例如週一或週三、連續假日第幾天、颱風天、補班補課的日子,都會有不一樣的變化。幸運的是,相似條件下,也會有相似的「變化曲線」(即負載曲線)。

調度員的一天,就從查看氣象預報與即時氣象開始,然後在資料庫中搜尋歷史情境相似的一天,作為當天預測的參考。這項工作每天要耗去兩、三個小時。在這個人工智慧(AI)大數據的年代,有程式幫忙該多好?

台電電力調度室工作人員除了掌握電力來源,還要預測電力需求。圖片提供:台電

台電電力調度室工作人員除了掌握電力來源,還要預測電力需求。圖片提供:台電

自己的程式自己寫,在為期半年的台電的「AI大數據人才發展營」中,台電調度處同仁合力完成「即時系統負載調度輔助工具」。

這套工具已經上線,減少90%的人工作業時間之餘,還會記錄人工調整的數據,作為日後精進搜尋的參考。現在的煩惱則變成:「以後會不會太倚賴電腦啊?」

從歷史資料預測今日用電 大數據來幫忙

「本來就想做,只是平日的電力調度工作實在太忙,這次趁著配合活動,下定決心來做」,台電電力調度處中央調度監李青霖接受《環境資訊中心》訪問時說。

「AI大數據人才發展營」每個作品都由台電員工完成,特點是針對工作中的問題,務實地尋找解方,不是為了AI而AI。對調度處來說,雖然一天已經做好「日前」(day ahead)的用電量預測,「當天」還是必須因應各種氣候短期變化和突發狀況加以調整。

台電調度處組成的靈活調度隊,以「即時系統負載調度輔助工具」在「AI大數據人才發展營」競賽中獲得第三名。圖片提供:台電

台電調度處組成的靈活調度隊,以「即時系統負載調度輔助工具」在「AI大數據人才發展營」競賽中獲得第三名。圖片提供:台電

下一個小時的用電會增加還是減少,不是純靠猜測,而是參考過去國人在相似情境下的用電習慣。尋找相似用電情境的這份工作,現在起,交給大數據來幫忙!

李青霖解釋,「即時系統負載調度輔助工具」會依據當天即時運轉資料,選出歷史上十天相似狀況的用電曲線(負載曲線)。「相似」還是略有不同,可能是氣溫相似,可能是濕度相似,有可能北部氣候像,但南部不像,因此,程式開放讓調度員調整各因素的佔比(權重),找出認為最適合的曲線。

除了節省搜尋、比對歷史資料的時間,「即時系統負載調度輔助工具」的解析比以往更細緻,人工只能比對分析全國的負載總和,但程式卻綜合比對並分析北、中、南各區的負載與溫濕度變化。

下一刻的用電會有什麼變化?預測涉及氣候與用電習慣,過去歷史數據是重要參考。圖表截自台電官網今日用電曲線圖。

下一刻的用電會有什麼變化?預測涉及氣候與用電習慣,過去歷史數據是重要參考。圖表截自台電官網今日用電曲線圖。

用電預測更省時  迎接再生能源挑戰

李青霖說,這項工具開放讓調度員依據現場經驗進行參數調整,調整過程會記錄下來,變成日後更精進的數據分析基礎。

隨著自動化更加精進,人工調整的部分可望降低。李青霖不禁煩惱,以後調度會不會太過依賴電腦。「AI大數據人才發展營」競賽評審主席、行政院政委唐鳳也表示,這就像自動駕駛車面臨的狀況一樣。

李青霖表示,過去電例調度的挑戰是負載(用電)預測,然後調度台電可控制的機組加以配合。隨著再生能源的大量建置,現在除了負載變化,還有風力、光電的變化。這項工具雖然是針對負載預測,而非風力與光電預測,但節省下來的時間,可以讓調度員更專注在因應再生能源的調度挑戰上。未來配合能源轉型,電力調度作業必須要引進智慧化的空間還很多,這只是跨出的第一步。

2018/9/11的用電曲線圖,隨著用電(負載),調度員也要找出配合的電力供應。圖片截自台電官網。

2018/9/11的用電曲線圖,隨著用電(負載),調度員也要找出配合的電力供應。圖片截自台電官網。

作者

陳文姿

理工科系畢業的打字人~