電力市場出清速度有了新紀(jì)錄。12月27日，中國南方電網(wǎng)第五屆電力調(diào)度AI應(yīng)用大賽在廣州圓滿落幕。清華大學(xué)代表隊以滿分成績奪冠，依托”云＋AI“技術(shù)，將出清整體流程控制在600秒內(nèi)，效率提高了近50%。
出清，指的是供需關(guān)系均衡。隨著電力市場化交易深化推進(jìn)，光伏、儲能和虛擬電廠等新型主體陸續(xù)加入，電力作為商品如何快速出清備受行業(yè)關(guān)注。
2022年7月，由南方電網(wǎng)主導(dǎo)成立的南方區(qū)域電力市場啟動，成為全國首個進(jìn)入試運行的區(qū)域市場。目前，已有16萬家交易主體在該平臺上進(jìn)行自由、實時的電力現(xiàn)貨交易。然而，出清規(guī)模龐大，約束復(fù)雜、變量眾多，隨著市場化進(jìn)程的加速和技術(shù)進(jìn)步，電網(wǎng)在出清時間和運行成本方面面臨許多新挑戰(zhàn)。
2023年11月14日，中國南方電網(wǎng)第五屆電力調(diào)度AI應(yīng)用大賽以“基于人工智能的電力現(xiàn)貨市場快速出清”主題開幕，吸引了來自全國電力行業(yè)的科研機(jī)構(gòu)、高校和互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)企業(yè)的30支隊伍。
南方電網(wǎng)公司副總工程師、南網(wǎng)總調(diào)黨委書記劉映尚表示：“近年來，人工智能通用大模型不斷涌現(xiàn)，呈現(xiàn)出百模大戰(zhàn)的繁榮的格局。各位選手在大賽中迸發(fā)的創(chuàng)新之光正在一步步點亮電力‘調(diào)度+AI’的生態(tài)。未來，南方電網(wǎng)將繼續(xù)把握科技創(chuàng)新思維，發(fā)揮人工智能的‘頭雁’效應(yīng)，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，發(fā)揮國家隊作用，堅持創(chuàng)新引領(lǐng)，深入推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)。”
據(jù)介紹，本屆大賽由調(diào)度云主節(jié)點和同城節(jié)點提供比賽環(huán)境。在進(jìn)入決賽的6支隊伍中，運用主節(jié)點開發(fā)的獲獎隊伍有4支，占比高達(dá)66%。
2019年8月，南網(wǎng)調(diào)度云投入生產(chǎn)運行，基于阿里云飛天操作系統(tǒng)建設(shè)，作為當(dāng)時全國電力行業(yè)里第一朵大規(guī)模建設(shè)的行業(yè)云，實現(xiàn)秒級擴(kuò)展計算資源。四年來，它支撐了南網(wǎng)200多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運行，成為AI創(chuàng)新的堅實底座。
清華大學(xué)代表隊成員王錚澄說：“南網(wǎng)調(diào)度云平臺整體的使用體驗比較流暢，在云環(huán)境上進(jìn)行開發(fā)和實驗室環(huán)境的科研還是差別比較大的，因為實驗室服務(wù)器很難進(jìn)行彈性擴(kuò)縮容，南網(wǎng)雖然目前分配給每個參賽隊伍的計算、存儲資源是有限的，但如果要做大規(guī)模訓(xùn)練，可以很快申請擴(kuò)容。”
為了模擬實際的出清難題，南網(wǎng)提供了經(jīng)處理后的千組發(fā)電機(jī)30天的電網(wǎng)數(shù)據(jù)。清華大學(xué)另一位參賽成員曾泓泰認(rèn)為，出清實際是要解決一個“混合整數(shù)線性規(guī)劃問題”，而用AI固定整數(shù)變量成為關(guān)鍵。
在阿里達(dá)摩院自研的MindOpt Studio AI平臺上，清華大學(xué)代表隊不再需要“花大量時間在數(shù)據(jù)讀入、讀取上”，結(jié)合通義靈碼進(jìn)行輔助編程能力，可以集中精力在 “算法創(chuàng)新”上。
最終，清華大學(xué)代表隊以“時間平均分”、“成本平均分”雙滿分奪冠，他們成功將總體出清時間控制在600秒左右，出清效率提升了近50%，充分驗證了AI加速市場出清的可行性。
目前，全國電力系統(tǒng)正往新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型發(fā)展，隨著新能源光伏、風(fēng)電不斷提升裝機(jī)，未來的電力系統(tǒng)將是一個快速波動的系統(tǒng)。傳統(tǒng)的調(diào)度方式較難適用于未來新型電力系統(tǒng)的運行特性。面對快速變化的系統(tǒng)，電力領(lǐng)域技術(shù)正在走向“云+AI”融合發(fā)展的未來。
阿里達(dá)摩院決策智能實驗室負(fù)責(zé)人印臥濤表示：“在新能源電力調(diào)度領(lǐng)域，AI與數(shù)學(xué)求解技術(shù)的結(jié)合正在引領(lǐng)一場變革。這種雙決策引擎極大地提高了電力系統(tǒng)的運行效率、可靠性，同時為綠色能源智能化管理提供了新的技術(shù)支撐。未來，云+AI的模式會讓電力行業(yè)在綠色、可持續(xù)和智能化的道路上不斷邁進(jìn)。”
南方電網(wǎng)調(diào)度AI應(yīng)用大賽由南方電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心、中國電機(jī)工程學(xué)會電力系統(tǒng)自動化專委會主辦，是目前電力行業(yè)內(nèi)影響力最大、應(yīng)用性最強(qiáng)的AI大賽。
一直以來，南方電網(wǎng)高度重視云計算與AI技術(shù)在電力行業(yè)的結(jié)合應(yīng)用，過去四屆大賽聚焦AI，分別圍繞負(fù)荷預(yù)測、調(diào)度優(yōu)化決策等主題展開。依托歷屆大賽創(chuàng)新成果，南網(wǎng)總調(diào)已實現(xiàn)實現(xiàn)了AI負(fù)荷預(yù)測全網(wǎng)單軌運行，培育了靈活、開放的新能源功率預(yù)測價值生態(tài)。