今年8月中下旬
四川省出現了大規模電荒
多地拉閘限電
眾多工廠停工停產
還波及了部分居民用電
去年9月，全國多地也出現了
拉閘限電的現象
有的地方甚至連紅綠燈的電都停了
生產生活都受到極大影響
雖然停電原因不盡相同
但是我們仍不免會困惑
都2022年了，為何還會頻繁缺電？
是我們發不出足夠的電麼？
當然不是
據國家能源局資料顯示
2021年我國發電裝機總容量約23。8億千瓦
（即全年滿載發電量約為20。85萬億千萬時）
實際2021年發電總量約8。11萬億千瓦時
也就是說發電裝置利用率不到一半
發電能力是
過剩的
那四川為何還缺電？
這就要從電的特殊性說起
電看不見、摸不著（也不能摸）
目前電也不能大量儲存
生產消費同時完成
即使用者用多少，電廠就發多少
多餘的“電力資源”只能“浪費掉”
四川省可再生能源佔比高達84%
這類新能源具有間歇性、波動性、隨機性等特點
容易受到極端天氣影響
使得電力保供面臨挑戰
此次四川就是受極端乾旱天氣影響
西南地區各大河流出現“豐期反枯”現象
導致上網發電量銳減
但由於持續高溫天氣社會用電需求量卻是上升的
因此就出現了“電荒”
這也說明當下的電力系統缺乏足夠的
應對意外衝擊的能力
面對這樣的情況就沒有解決辦法嗎？
不能從其它地方調電
或者減少向外省輸電嗎？
其實，四川在限電期間
陝西德寶直流輸電工程就曾反向為四川送電
這是國家主導進行的臨時調控
但是根據“西電東送”協議
四川依舊在向東部省份送電
這是由於我國尚未形成統一的電力市場
電力仍無法跨區域自由交易與排程
目前我國電力現貨市場
由省間現貨市場和省內現貨市場構成
省間現貨市場主要組織跨省區外送電能交易
利用通道富餘能力
促進電力能源的大範圍消納
實現資源最佳化配置
省間統一電力現貨市場的建設
對於電力資源的全域性排程和分配具有重要意義
高效最佳化的電力出清機制和技術支撐
是其建設的關鍵
以保障電力系統安全執行為前提，
同時
滿足機組組合、經濟排程和電網執行約束
的
新型電力市場出清系統就顯得至關重要
紅色報價部分的買家和賣家可以達成交易，出清價格為0。7
（便於理解此處未考慮成交量）
新型電力市場出清系統的構建
關鍵有四個步驟，分別是
機組組合模型（SCUC）
、
安全經濟排程模型（SCED）
、
交直流約束迭代
及
節點定價模型
構建
在電力行業運營過程中
機組組合模型（SCUC）決定著供電側
即應該發多少電？
伴隨機組規模擴大、新能源比例的提升
增加了安全約束機組組合決策的複雜度
影響發電效率和成本的最佳化
而安全經濟排程模型（SCED）決定配電需求
即需要多少電？如何進行電力排程？
由於電網接入機組規模龐大
且要滿足系統電量平衡、電網執行安全等約束
電力排程決策問題高效計算求解困難
電網潮流約束涉及非線性規則
傳統方法難以完全滿足要求
會影響電網的安全穩定執行
由於電網節點數量多、定價規則複雜
需要基於系統平衡的影子價格
計算各節點最優定價
最大化市場出清效率
上述這些難題都需要透過構建數學模型的方式
更全面、精細刻畫電網執行的業務場景約束
建立出清各環節的演算法模型
利用運籌最佳化技術和求解器
並結合多種非線性約束處理方法和求解加速策略
實現出清模型的高效最優求解
以杉數為某電網企業
建設電力現貨市場示範出清系統為例
該系統所涉及的模型規模巨大
需要全面考慮
交直流混聯、水火風光混合、安全約束複雜時變
等執行特性
杉數基於自研求解器COPT
結合日前安全約束機組組合最佳化模型、實時安全約束經濟排程模型、節點電價模型
為其打造了一套穩定、高效、最佳化、可解釋的
智慧出清最佳化系統
系統考慮
交直流迭代
、
梯級水電
等複雜約束
設計出清計算差異化演算法
顯著提升了現貨市場出清計算效率
整體出清計算時間
從“萬秒級別”提升到“千秒級別”
且能夠在要求時間內
穩定輸出滿足各類約束的出清結果
實現機組出力分配最最佳化
促進電力現貨交易的供需平衡
有效降低了平均發電成本
提升了整體運營效率和效益
新型電力市場出清系統的建設
對於構建新型電力系統具有良好的促進作用
不僅能夠大大提升電力排程決策效率
解決電力供需不平衡的問題
避免再出現諸如四川缺電等缺電危機
還可以有效提高電網執行的安全性和穩定性
有助於實現“源網荷儲一體化”
從而更經濟、高效和安全地
提高電力系統功率動態平衡能力
杉數以智慧決策為核心的新一代
智慧化運營體系
不僅可以解決電力執行排程與市場出清決策難題
針對電力物資供應鏈運營決策
如倉儲佈局規劃、物資需求計劃、庫存補貨計劃、物流運輸計劃等都擁有成熟的解決方案
幫助電力企業實現“運營效率、安全性、穩定性、經濟和環保效益”的全面提升
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