重磅！中国电科院发布“玑衡”电力气象大模型

日前，中国电力科学研究院有限公司正式发布面向电力系统应用场景的气象大模型“玑衡”。该模型可在数分钟内完成未来10天的全球气象预报，电力关键气象要素预报精度达到国际第一梯队水平。

随着气候变化和新能源发电装机占比的持续提高，气象条件已成为影响电力系统发电、输电、配电、用电各环节的关键变量。然而，现有预报手段存在明显短板：传统数值天气预报依赖大规模计算集群，时效性差且难以高频更新；通用气象大模型虽突破了传统预报范式，却受训练和推理数据集的局限，在电力应用场景中存在预报精度不达标、适配性不足的问题。

针对上述行业痛点，在国家电力调度控制中心组织下，中国电科院联合中国科学技术大学、海光信息技术股份有限公司等单位组建跨学科攻关团队，历时一年成功研发出“玑衡”电力气象大模型。

在模型架构方面，“玑衡”采用编解码对称架构：编码器通过滑动窗口注意力机制捕捉跨区域长距离气象依赖，解码器通过纬度余弦加权、高空分层加权、多要素加权三重损失函数，显著提升预报精度与稳定性。大模型构建了“全球—全国—省域”三级嵌套级联阵列，通过知识、结构、参数的逐级传递，满足风电、光伏场站级的精细化预报需求，支持近地面三维风场、辐照度、覆冰等10余种电网重点关注的气象要素预报。

在数据基座方面，“玑衡”首次实现“电力—气象”跨领域观测数据的有效整合，构建了历史长期高精度电力气象再分析数据集。这意味着大模型从训练阶段就嵌入了电力场景的先验知识，而非简单复用通用气象数据。同时，“玑衡”针对台风、寒潮等10余类电力系统高影响天气进行了专项优化，解决了通用气象大模型在极端天气过程中的均态化问题。

“玑衡”之名，源于北斗七星中的“天玑”与“玉衡”，亦取意于我国古代测定天体位置的天文仪器，寓意以精准气象预报助力新型电力系统运行。目前，“玑衡”预报结果已接入全国新能源集中预测平台与极端天气预警风险评估系统。数据显示，采用“玑衡”气象源后，70%以上的新能源场站功率预测精度得到提升。在极端天气预测方面，“玑衡”的预报更为准确。此外，“玑衡”配套的可视化平台已实现对预报结果的动态跟踪与性能比对。这标志着“玑衡”已完成从模型推理到业务应用的全链路贯通。

短评

面向电力场景精准攻关解难题

刘蓁

面向电力系统应用场景的气象大模型“玑衡”问世，精准提高了传统气象预报与电力应用场景的适配性。作为电力、气象跨学科产学研协同创新的成果，该模型将为新型电力系统安全稳定运行、新能源高效消纳提供技术支撑。这一实践表明，科技创新必须立足行业需求精准攻关。

在新能源发电装机规模持续攀升、极端天气频发的背景下，气象要素深度影响电力系统发电、输电、配电、用电各环节。需求在哪里，攻关方向就在哪里。中国电科院联合高校、科技企业组建跨学科团队，定向攻关，打造面向电力应用场景的气象大模型。

区别于通用气象大模型的设计思路，“玑衡”从架构、阵列、数据集到极端天气算法，均围绕电力场景需求打造。三级嵌套级联阵列匹配新能源场站的精细化预报需求，跨领域观测数据得到有效整合并嵌入电力场景先验知识，针对电力系统高影响天气开展专项优化，避免了预报精度不足的问题。“玑衡”的研发，始终把行业需求作为核心导向。

从通用模型到定制化模型的转变，体现出能源领域科技创新的走向。科技工作者立足行业需求定向研发，持续推出更多管用、好用的创新成果，为新型电力系统建设提供更强有力的技术支撑。