我國農村電力系統經過幾十年發展，經歷了從基本普及到提質增效多個發展階段，目前已實現“戶戶通電”，電網基礎設施不斷完善。然而，農村地區依然普遍面臨用電負荷分散、供電線路長、運維難度大、投入不足等問題。隨著“雙碳”目標的全面實施，近年來各種可再生能源發展迅猛，尤其是各類分布式新能源在農村地區迅速發展，規模巨大；同時，農村各類新型負荷（如電動汽車、電動農機具）大量產生，農村電網已經成為電源與負荷雙向互動、間隙性電源和間隙性負荷大量并存的復雜電力系統。加之越來越多的電力電子設備接入電力系統，僅僅依靠傳統技術和管理模式已經難以滿足新型農村電力系統發展需求，農村電網亟待通過數字化智能化轉型，構建新型電力系統，滿足新形勢下農村經濟和社會綠色發展對電網基礎設施的需要。

近日，國務院頒布《關于深入實施“人工智能+”行動的意見》（以下簡稱《意見》）。《意見》提出：到2027年，率先實現人工智能與6大重點領域廣泛深度融合，新一代智能終端、智能體等應用普及率超70%，智能經濟核心產業規模快速增長，人工智能在公共治理中的作用明顯增強，人工智能開放合作體系不斷完善。到2030年，我國人工智能全面賦能高質量發展，新一代智能終端、智能體等應用普及率超90%，智能經濟成為我國經濟發展的重要增長極，推動技術普惠和成果共享。到2035年，我國全面步入智能經濟和智能社會發展新階段，為基本實現社會主義現代化提供有力支撐。這標志著我國從“互聯網+”邁向“人工智能+”的新階段。這是一份面向2035年我國人工智能發展的頂層設計和系統部署的重要文件，為人工智能在電力系統的深度應用提供了政策支持和發展契機。

人工智能正深刻地改變各行各業，農村電力系統也不例外。人工智能技術憑借其強大的數據處理、模式識別與自主決策能力，將成為推動農村電力系統智能化轉型、構建新型電力系統的關鍵力量。將人工智能與農村電力系統相融合，用人工智能的數據處理、預測分析、自動化和優化決策等技術，可以解決農網長期存在的痛點和新能源發展帶來的難點，構建起更加安全、可靠、經濟、高效、綠色的新型農村電力系統。

■破解農村分布式新能源大發展難題

近年來，我國農村能源轉型發展迅速。2024年，農村地區光伏并網容量為37478.20萬千瓦，占總并網容量的42.32%，年增速為47.30%，近三年持續保持高速增長。農村地區太陽能發電主要通過分布式光伏進行，包括戶用光伏和較大規模的分布式光伏。在發展規模上，戶用光伏并網容量13852萬千瓦，近三年年均增長率為44.46%，其中75%分布在中東部地區；較大規模的分布式光伏并網容量為20339萬千瓦，近三年年均增長率為50.45%。由于分布式光伏迅猛發展，造成許多省份出現“發得多、用得少、送不出”的消納困境。

究其原因，一是波動性與間歇性，光伏“靠天吃飯”，發電功率不穩定，與相對穩定的農村用電負荷不匹配。二是逆功率倒送。白天光伏大發時，農村本地負荷可能很低，多余電力會反向輸送到上級電網。大量新能源同時倒送，會導致局部電網電壓升高、頻率波動，甚至威脅電網安全，迫使電網限制光伏接入。三是農村地區負荷特殊。農村負荷除日常生活外，還有灌溉、養殖、小加工廠等，具有一定規律但同時也存在不確定性，需要精細化管理。

人工智能可以充當“能源智慧大腦”，主要體現在以下三個層面：一是精準預測。運用人工智能算法分析歷史發電數據和負荷數據、高精度氣象預報，可對未來24小時甚至更短時間的新能源發電功率進行精準預測，也可以預測未來一段時間內用電負荷需求。這些既是優化電力調度的基礎，又能為各級政府和能源企業規劃新能源發展提供決策依據，有序利用和發展當地新能源資源。二是智能調度與優化，實現發電與用電“就地平衡”。這是人工智能價值最核心的體現。基于精準的預測，人工智能對區域內所有能源單元進行協同控制，協調“源—荷—儲”，激活可調負荷。人工智能可識別并調度農村中的“柔性負荷”。例如，一方面，在光伏大發時段，自動啟動智能灌溉水泵、畜禽舍通風設備、冷鏈倉儲設備、農產品加工設備等，主動創造用電需求、消耗多余新能源；另一方面，優化儲能系統，指揮儲能電池或未來可能普及的電動汽車、電動農機V2G，在光伏發電高峰時段充電、在晚間用電高峰或陰雨天時放電，平滑新能源波動，移峰填谷。三是微電網優化運行，對于建有獨立微電網的村莊或園區，人工智能是微電網的“大腦”，可實時計算最優運行策略，決定何時使用光伏電、何時使用電池電、何時從主電網買電、何時向主電網賣電，以實現經濟性和穩定性最優。

■新型農村電力系統亟需智能化運行維護

由于大量各類新能源的分布接入，電動汽車下鄉和農機具電動化智能化發展，以及大量電力電子裝置和設備接入電網，與傳統的農村電網相比，新型農村電力系統成為一個復雜系統，面臨各種新挑戰。農村電網的負荷特性發生改變，出現“集中性”“隨機性”和“雙向性”三大特點。大規模電動汽車同時充電，會形成巨大的“高峰負荷”，對變壓器和線路造成沖擊；電動農機具充電時間、功率需求隨機性強，難以用傳統方式預測；電動汽車和電動農機具的車網互動技術、各類分布式儲能、光伏用戶可能反向向電網送電，使潮流方向變得復雜。農村電網中電源結構多元，分布式光伏、小型風電等可再生能源大量接入，其出力的間歇性和波動性給電網的穩定運行帶來挑戰，運維難度加大。加之農村電網覆蓋范圍廣、設備分散、傳統人工巡檢效率低、成本高，導致故障定位難，恢復供電時間長，難以滿足新型農村電力系統“安全、可靠、經濟、高效、綠色”的要求。

人工智能正是解決上述挑戰的“大腦”，其賦能主要體現在“感知、預測、決策、控制”四個環節。

一是智能感知與狀態監測。利用部署在配電變壓器、線路、充電樁等關鍵節點的傳感器和物聯網技術，人工智能系統可以7x24小時實時采集電壓、電流、頻率、溫度、設備圖像視頻等海量數據。通過無人機或固定攝像頭拍攝設備圖像。通過圖像識別技術，人工智能可自動識別絕緣子破損、金具銹蝕、電桿傾斜等隱患，實現自動化巡檢，極大提高電網的運維效率。通過異常檢測技術，人工智能算法能從運行數據中敏銳地捕捉到微小的異常模式，在設備故障發生前進行預測性維護，避免事后維修。

二是負荷與發電預測。這是人工智能最能發揮價值的領域之一。利用歷史負荷數據、天氣數據、節假日信息，甚至村民的出行習慣數據，AI模型（如LSTM、Transformer）可以精準預測未來幾天甚至幾小時內每個臺區的負荷曲線和分布式新能源的發電功率。也可以對電動汽車行為進行預測，基于用戶習慣、電價信號，預測電動汽車的充電需求和可調潛力，為電網調度提供依據。

三是優化調度與運行控制。基于精準的預測，人工智能可以做出最優的調度決策。AI算法可以協調控制分布式電源、儲能系統、電動汽車與電動農機（V2G）、可調負荷，平抑波動，削峰填谷，優化潮流管理，確保電網安全穩定運行；自動控制有源設備的無功輸出，通過無功電壓優化，解決因光伏反送電導致的局部電壓過高問題；人工智能可以將區域內分散的分布式電源、儲能系統和可控負荷聚合起來，成為虛擬電廠，整體參與電網調度，為電網提供輔助服務，同時為業主帶來收益。

四是故障診斷與自愈。當故障發生時，人工智能可快速響應，精準故障定位。結合多源數據，AI能快速精準定位故障區段，將定位時間從小時級縮短到分鐘甚至秒級；可自動生成最優恢復供電方案，控制智能開關進行網絡重構，隔離故障區段，并恢復非故障區段供電，實現智能自愈，極大提升供電可靠性。

未來的新型農村電力系統將不再是傳統的“發電—輸電—用電”單向樹狀結構，而是一個多能互補、源網荷儲協同、數智化驅動的區域能源互聯網。用戶角色將發生轉變，從單純的“消費者”轉變為“產消者”，既用電也發電，并通過V2G、需求響應等方式參與市場，獲得經濟回報。未來新型農村電力系統將具有多種新形態，可以形成一個個有韌性、靈活、智能的村級微電網或臺區智能系統，既能與主網并聯運行，也能在極端情況下“孤島運行”，保障重要負荷供電。人工智能將成為整個電力系統的“自動駕駛系統”，無需人工過多干預，就能自主優化運行，實現最高效率、最低成本和最強韌性。人工智能與新型農村電力系統運維的結合，是應對各類新能源大量接入、電動汽車、電動農機等間隙性負荷大量出現所帶來的挑戰的必然選擇。它通過數據驅動的方式，將傳統相對被動和粗放的農村電網，升級為一個主動預測、智能決策、精準控制的智慧能源系統。這不僅是技術的升級，更是運營模式和理念的革新，為鄉村全面振興提供了安全、可靠、經濟、高效、綠色的能源基礎設施保障。

■積極推進“人工智能+”新型農村電力系統行動

人工智能技術是應對能源轉型挑戰、提升電網運營效率的重要途徑，能有效解決新型電力系統海量數據接入、系統安全穩定、實時性等問題，推動人工智能走向邊緣設備、實現云—邊—端協同互動、賦能發輸變配用等環節。發電側，精準預測新能源出力；電網側，促進調度優化決策，實現生產智能運維；用戶側，推動需求響應與用戶能效優化，通過推進“人工智能+”行動，以“數字化、綠色化”轉型支撐新型電力系統和新型能源體系建設。然而，由于農村電力系統的自然客觀條件和特有行業屬性，在推進“人工智能+”新型農村電力系統行動過程中，必然存在艱巨的挑戰和困難。

一是農村基礎數據薄弱，許多地區，尤其是邊遠地區農村電力系統設備數字化水平偏低，各類傳感裝置覆蓋不足，通信網絡基礎差，存在人工智能“無米下鍋”困境。因此，迫切需要加強這些地區農村電網的基礎設施投入，加強農村電網提升改造力度，加快農村電力系統數字化轉型步伐。

二是“人工智能+”行動需要更多的社會支持。部署無人機、傳感器、邊緣計算設備、AI平臺需要較大投入。尤其是在人工智能基礎建設中的算力、平臺、數據、模型等建設方面，僅依靠當地農電企業自身難以實現，必須依靠政府、央企和社會的大力扶持。在這方面，國家電網公司和南方電網公司已經邁出第一步，分別建立了“光明”大模型和“大瓦特”模型，在推廣各類人工智能應用場景的同時，加快縣級電網企業數字化轉型步伐，幫助所屬的農村電網企業運用這些人工智能技術平臺，不斷擴大在農村電力系統中人工智能技術的應用，在推進新型農村電網數字化智能化方面，已取得階段性成果。

三是推進“人工智能+”新型農村電力系統面臨人才短缺問題。縣級電網企業尤其是農村地區本身就極度缺乏人才，更缺乏既懂電網技術又懂AI分析的復合型人才。這就需要未來各類高校注意大力培養愿意投身到“人工智能+”農村電網的復合型人才。當地農電企業也要注重加大員工的人工智能技術與電力技術融合培訓，把人才培養作為企業的一項長期發展戰略。

四是要不斷充實和發展各類適應農村新型電力系統的人工智能應用場景。人工智能模型具有需要大量本地數據訓練才能適應特定區域的特性。因此，要不斷加強農村電力系統的科技創新，優先突破農電企業急需解決的核心場景。例如，利用AI預測新能源出力波動，提升實時動態管理能力，實現電網調度優化；又如，基于聲紋識別、圖像分析技術，進行變壓器、輸電線路故障預警，實現設備智能運維；構建數字孿生平臺，使分布式光伏、儲能系統可觀可調可控，實現綠色能源管理等。

“人工智能+”行動是國家推動人工智能與經濟社會各行業各領域廣泛深度融合、重塑人類生產生活范式、促進生產力革命性躍遷和生產關系深層次變革的重要舉措。農村電力系統與人工智能的深度融合是新型電力系統建設的強大動力，有助于鄉村全面振興、共同富裕和綠色低碳目標的實現。在推進“行動”的過程中，要特別注意加強人工智能基礎設施的建設，因地制宜、循序漸進、試點先行、持續推進。各科研院所、科技企業和電力系統相關企業要加大產學研用，支持和引導“人工智能+”新型農村電力系統建設的健康發展。