智能电网芯片开发，更智能，更节能！

英伟达(Nvidia)和电表软件供应商Utilidata正在合作开发用于软件定义智能电网的特殊芯片，目的是希望大幅升级美国的配电系统，从而使区域电网更智能、更节能。

这些芯片将由英伟达的人工智能平台提供驱动力，将嵌入智能电表以增强电网弹性，同时也可以用于其他能源应用场景，包括太阳能、能源存储和电动汽车。

据称，正在开发的智能电网芯片为未来的电表提供升级和现代化电网所需的计算能力。

一旦完成，新生的智能电网芯片将由美国能源部(DOE)的国家可再生能源实验室(NREL)进行测试，该实验室将评估软件定义芯片，以确定它们是否能够将实验室的实时最优电力流(RT-OPF)应用到产业中实现技术规模化和商业化。

RT-OPF：能够实现高度本地化的电力负荷控制，以降低额外的电力消耗，同时确保稳定和高效的电网运行。

即将到来的智能电网芯片也有望帮助加速向脱碳电网（也就是清洁能源或可再生能源）的过渡，在脱碳电网中，燃烧不可再生燃料造成的污染几乎为零。

软件定义设备是指功能和应用范围不是静态的，也不受初始设计的限制，可以通过更新软件或部署新的应用程序来适应新的工作负载和需求。因此软件定义的智能电网芯片不仅具有解决当下电网问题的功能，还可以在电网边缘进行工作流计算，解决未来可能出现的问题。

为了实现这一目标，该芯片将把一个由Arm CPU和Nvidia GPU组成的Nvidia Jetson Xavier NX模块连接到一个实用级设备上，该设备以非常高的灵敏度对来自电网的电压信号流进行采样。通过将Jetson模块与计量设备相结合，能够处理电压信号，并将其实时运行于许多机器学习、深度学习和基于物理的应用程序中。这些应用将提高电网弹性，分布式能源(DER)集成，并为住宅和商业能源消费者创造价值。

在当下的系统中，由于智能电表缺乏实时分析的处理能力，大多数流经电网边缘的数据无法使用。而软件定义的智能电网芯片提供了处理高灵敏电压信号所需的计算，检测危险异常，优化流量，允许交互控制能源，进行外科手术式削减负载，帮助消费者降低能源账单，并在电网边缘提供急需的可视性和灵活性。

软件定义的智能电网芯片要想取得成功，需要的不仅仅是计算。需要一个开放、健壮的软件平台，供第三方独立软件供应商安全地大规模开发和部署新的应用程序。而作为加速计算构建开源生态系统的厂商，英伟达在提供所需的硬件和软件平台方面处于独特的位置。通过合作伙伴创造和制造的第一批芯片可以针对住宅智能电表，然后将扩展到其他电网资产，如变压器、变电站和输电网线路。

目前，Utilitdata公司正在完成芯片的设计，预计将在2022年第一季度交付原型，并计划在2022年底进行试点部署。这种芯片的研发已经进行了将近一年。

未来的芯片更专注行业的革命性。智能电网芯片将提供无与伦比的计算能力，嵌入式软件将使电网运营商能够快速脱碳；电气自动化以及应对更极端的天气。此外，它将很容易部署，将减少现有解决方案和系统中的冗余。

通过使用一种特殊的适配器，智能电网芯片能够与即将推出的新智能电表或已经部署的现有智能电表一起工作。最终，会扩展到智能电表以外的领域，并为生产其他在电网边缘运行的设备的公司提供这种解决方案，包括智能逆变器、电动汽车和充电站。新芯片将专门设计为在电网边缘工作，这比系统的其他部分更加多变，从计算的角度来看，这使得它更加复杂。在电网边缘，每秒大约有32000次测量数据，而这些数据量无法通过通信系统传输。GPU允许我们在本地并行处理这些测量数据。能够处理高分辨率的测量数据，实时显示异常的潮流，并识别可能导致停电前断电的事件。

知名分析师称，英伟达和utilitdata在智能电网芯片开发方面所做的工作，对电力公司及其客户都有价值。边缘人工智能即将成为现实。

2021年，人工智能在能源行业表现受到了关注。

今年2月，壳牌、C3 AI、微软和贝克休斯（Baker Hughes）宣布合作创建一个开放人工智能能源计划(OAI)，目的是在能源和加工制造行业增加人工智能的应用。OAI设想的合作伙伴共同搭建一个开放的人工智能技术生态系统，将为能源运营商提供了一个整套服务,包含设备供应商和软件供应商创建新的人工智能和基于物理的模型，能够为能源企业解决诸如监测、诊断和更多其他的行业关键需要。

去年11月，IBM和亚马逊宣布建立合作伙伴关系，将IBM的工业开放数据软件平台和AWS云技术结合起来，帮助能源公司找到解决棘手问题的方法，包括满足世界各地不同的合规和数据驻留规定（延展阅读：）。