“浙江—伏羲”氣象大模型助力浙江電網強對流天氣精準預警

據國網浙江電力16日消息，自5月14日開始，浙江電力氣象中心利用“浙江—伏羲”強對流氣象大模型，針對重點影響區(qū)域的電力設備暴雨、雷電風險開展監(jiān)測預警，預警范圍由市縣級精確至鄉(xiāng)鎮(zhèn)級，共對浙江省內9座變電站、19條輸電線路發(fā)出預警提醒，預測時間偏差僅1小時。

國網浙江電科院技術人員正在進行強對流區(qū)域內的輸、變、配電設備風險預警分析。劉廣擴攝

據介紹，“浙江—伏羲”強對流氣象大模型于5月8日正式部署完成，服務于浙江電網重要電力設備強對流氣象災害風險的監(jiān)測預警。其可實現(xiàn)1小時1次的預報更新頻率，較傳統(tǒng)氣象預測6小時1次的頻率有明顯提升。在強對流天氣來臨前，該模型可提供未來3小時內間隔10分鐘的超短期預報，以及未來24小時逐小時的預報，且單次預報運行效率相比目前業(yè)界比對中處于最優(yōu)水平的歐洲中期天氣預報中心提升超千倍，1分鐘內即可完成未來24小時的完整預報。對比歐洲中期天氣預報中心，“浙江—伏羲”對降水強對流氣象信息逐小時的預測誤差平均降低了5—15個百分點。

通過該強對流氣象大模型，電網設備運維人員可實時查看桿塔、變電站、配電臺區(qū)等的氣象實況、強對流風險預報，以及任意設備未來24小時內每小時的強降水、雷擊、大風與冰雹風險等級。電力氣象中心可在災害發(fā)生前24小時發(fā)布趨勢預估報告，提前6小時發(fā)布高精度臨近預警，為防災減災部署提供科學、精準、前瞻的決策依據。

強對流天氣引發(fā)的強降水、大風、雷擊等易導致輸電線路風偏、跳閘，極端降雨條件下還可能出現(xiàn)洪澇等次生災害，對電網安全構成嚴重威脅。據統(tǒng)計，浙江超50%的110千伏及以上線路跳閘事件由強對流天氣伴隨的雷擊引發(fā)。浙江復雜的地形造成了“一山有四季，十里不同天”的情況，一旦出現(xiàn)強對流天氣，預報難度更大。

“傳統(tǒng)數值天氣預報模型更新頻率較低、預報時空分辨率不足，難以滿足電網設備防災的精細化預報需求。”國網浙江電科院電力氣象專職周林帆介紹。2024年年底，國網浙江電科院聯(lián)合復旦大學人工智能團隊，開展“浙江—伏羲”強對流氣象大模型的研發(fā)。團隊基于復旦大學“伏羲”大模型框架，融合近三年浙江區(qū)域雷達回波、高分辨率陸面同化數據集等超7億字節(jié)的數據量進行訓練，結合輸電、變電、配電等設備的承災特性，實現(xiàn)電力設備風險的分級預警；針對強降水、雷電等關鍵影響因子，引入感知相似度損失函數優(yōu)化策略，提升了模型在雷電、降水、風速等關鍵指標上的預測精度。