近日，CPEM第三届电力人工智能大会暨电力行业数字化转型大会在苏州圆满落幕。大会围绕电力人工智能领域关键技术、热点话题、最新政策与产品等主题，聚集了国家电网、南方电网、发电企业，以及各省市电力公司、电力科研机构等人工智能领域专家与学者，共同探讨电力行业前端技术应用及发展。杉数科技联合创始人&CSO葛冬冬教授受邀出席大会，并分享电力行业智能决策转型的前沿实践。
建设新型电力系统迫在眉睫，智能决策技术将扮演关键角色
随着国内能源消费结构的优化调整，受技术进步、经济发展等因素影响，我国电能需求仍将持续走高。电力行业改革创新支撑社会经济高质量发展作用愈发突出。伴随“双碳”目标的临近，电力行业的低碳发展对“双碳”目标的实现起着至关重要的作用。“碳达峰、碳中和”，能源是主战场，电力是主力军，电力结构将加速向清洁低碳转型，新能源比重进一步攀升，对应构建以新能源为主体的新型电力系统迫在眉睫。
新型电力系统是以确保能源电力安全为基本前提，以满足经济社会高质量发展的电力需求为首要目标，以高比例新能源供给消纳体系建设为主线任务，以源网荷储多向协同、灵活互动为坚强支撑，以坚强、智能、柔性电网为枢纽平台，以技术创新和体制机制创新为基础保障的新时代电力系统。新型电力系统是覆盖全国的电力系统，这意味着其运行方式变化更加多样，交直流组合时刻都在变，如跨省电力调度涉及的计算分析节点越发复杂，计算规模极其庞大，对调度决策的可靠性要求更高。因此，利用先进计算与人工智能决策技术在发、输、变、配、用全环节的广泛应用，正成为赋能新型电力系统，加快“双碳”目标实现进程的关键路径，智能决策技术将在推动建设新型电力系统中扮演关键角色。
杉数COPT优化求解器，为电力行业智能决策提供核心技术支撑
在电力行业中，经常会涉及到大规模优化算法问题，对“计算”的要求非常高。例如，安全约束机组组合需考虑功率平衡约束、网络安全约束、机组容量约束、机组运行备用限制、机组爬坡和下降速度等约束，在数学上是一个大规模混合整数规划问题（MIP），模型复杂、计算极其庞大，这就需要底层工业软件—求解器，提供核心技术支撑。目前电网中的机组组合优化，调度优化，综合能源运行，现货市场出清等核心算法基本都采用求解器驱动。在新型电力系统中，新能源发电占比高，其发电的“随机性”，使源网荷具有多重的不确定性，给电力电量平衡、功率预测、断面控制、稳定分析等系统运行决策工作带来诸多新挑战，对“计算”的需求会进一步提升。
在杉数COPT优化求解器出现之前，电力行业基本都采用国外求解器，而电力作为根本性支柱行业，对整个国家安全、发展都绝对重要，因此对自主知识产权的软件有着根本性需求。杉数COPT优化求解器作为真正意义上的国产自研商用优化求解器，不仅解决了长期以来主流电力系统优化引擎及分析技术的“卡脖子”问题，而且在多项求解性能上达到世界领先水平，并获得全球最大的优化求解平台NEOS主动邀请，成为至今唯一入驻此平台的中国求解器。
和简单引入求解器不同的是，杉数科技提供的不仅仅是COPT求解器工具，而是以问题为出发点、以效果为导向，根据不同业务场景和需求进行灵活定制与升级，帮助电力企业和机构建立基于求解器的智能决策优化系统，为电力行业的核心技术国产化替代提供了自主可控、安全可靠的选择。
以杉数科技为南方电网建设电力现货市场示范出清系统为例，该系统所涉及的模型规模巨大，需要全面考虑交直流混联、水火风光混合、安全约束复杂时变等运行特性，杉数基于自研求解器COPT，结合日前安全约束机组组合优化模型、实时安全约束经济调度模型、节点电价模型，为其打造了一套稳定、高效、优化、可解释的智能出清优化系统。系统考虑交直流迭代、梯级水电等复杂约束，设计出清计算差异化算法，显著提升了现货市场出清计算效率，整体出清计算时间效率提升70%，且能够在要求时间内，稳定输出满足各类约束的出清结果，实现机组出力分配最优化，促进电力现货交易的供需平衡，有效降低了平均发电成本，提升了整体运营效率和效益。
杉数科技以智能决策为核心的新一代智能化运营体系，对于构建新型电力系统具有良好的促进作用，不仅能够解决区域性多省电力现货市场出清难题，为日前出清计算提供核心技术支撑，大幅提升出清效率，优化总体成本；还联合了国家电网电科院共同为四川电网攻克大规模水火电联合机组组合优化问题，为其提供定制化建模和求解加速方案，大幅提升求解效率，实现求解器国产化替代；并携手全球能源互联网研究院为高比例新能源接入场景下的电力运行调度提供建模和优化求解方案，考虑源网荷储多种要素场景下的电力系统运行优化方案，有效提高电网运行的安全性和稳定性，有助于实现“源网荷储一体化”，从而更经济、高效和安全地，提高电力系统功率动态平衡能力，帮助电力行业实现“运营效率、安全性、稳定性、经济和环保效益”的全面提升。
