公司算法核心人員成功研發廣東現貨出清算法引擎
《中共中央國務院關于進一步深化電力體制改革的若干意見》的印發,開啟了我國新一輪電力體制改革的序幕。廣東作為改革開發的前沿陣地,力爭在構建推動經濟高質量發展體制機制上走在全國前列,必須建設完善的電力市場體系,促進電力工業高質量、可持續發展。 “無現貨不市場”現貨市場是本輪電力市場體系設計的核心,而現貨出清算法是現貨市場的關鍵技術。公司算法核心人員與廣東電網、清華大學專家團隊組建了現貨聯合攻關團隊。在國內沒有任何參考和借鑒經驗的背景下,攻克了廣東電網進行安全性、經濟性優化計算;交流潮流降維;節點電價計算等技術難題,成功研發了廣東現貨出清算法。作為我國第一套現貨出清算法,為我國其他省份現貨出清提供了理論支撐與實際開發經驗指引。
背景與挑戰
《中共中央國務院關于進一步深化電力體制改革的若干意見》的印發,開啟了我國新一輪電力體制改革的序幕。廣東作為改革開發的前沿陣地,力爭在構建推動經濟高質量發展體制機制上走在全國前列,必須建設完善的電力市場體系,促進電力工業高質量、可持續發展。 “無現貨不市場”現貨市場是本輪電力市場體系設計的核心,而現貨出清算法是現貨市場的關鍵技術。公司算法核心人員與廣東電網、清華大學專家團隊組建了現貨聯合攻關團隊。在國內沒有任何參考和借鑒經驗的背景下,攻克了廣東電網進行安全性、經濟性優化計算;交流潮流降維;節點電價計算等技術難題,成功研發了廣東現貨出清算法。作為我國第一套現貨出清算法,為我國其他省份現貨出清提供了理論支撐與實際開發經驗指引。
業務目標
國內首套電力現貨出清算法,支撐了現貨市場365*96時段不間斷運營,在保證電網安全前提下實現了電力市場全社會福利最大化。
難點與關鍵成功因素
難點一:對含有交流潮流的高階非線性問題進行優化。
處理:以交直流迭代的方法對交流潮流約束方程進行降維成混合整數規劃問題進行求解。
難點二:優化模型規模大,大規模混合整數規劃高效求解。
處理:通過有效整數變量識別和有效安全約束識別,辨識模型有效優化空間;基于業務約束自動生成割;分支定界初始解;熱啟動;誘導函數等技術手段縮減求解時間。
難點三:在經濟調度模型中,若罰因子起作用,影響電力系統的定價精確度和合理性。
處理:從傳統機組和激勵相容約束出發,推導僅滿足傳統機組激勵相容條件的電價模型,讓邊際機組決定價格,而非罰因子。
關鍵成功因素:廣東電網各位領導的大力支持推進現貨工作并給予建設性指導意見。廣東電網、清華大學現貨團隊與我司算法團隊共同攻堅克難,打造出中國首套現貨出清算法。
業務成果
市場出清按時完成,出清結果正常。電力供需平衡,全系統最低備用890萬千瓦。所有安全斷面可控,電網潮流分布合理。負荷側平均電價的最低點出現在夜間負荷低谷時期;最高點出現在上午負荷高峰時期。價格曲線與負荷曲線的形狀基本吻合,不同時刻的價格正確反映了當時的供求關系,現貨價格的時間特性得到充分體現。
全天負荷低谷時段,全網僅兩個電價,茂湛地區因阻塞價格升高,全網其他地區節點電價相同;高峰時段,隨著阻塞增多,全網出現460多個不同的節點電價。負荷集中、供應偏緊的地區節點電價較高;電源集中、競爭激烈的地區節點電價較低。現貨價格的空間特性得到充分體現,同時反映了電網結構對市場價格的直接影響,對電網規劃、投產安排、檢修安排、信息披露的要求顯著提高。
展望未來
在現有模式下最優化配置了電力發、用電資源,引導了市場成員理性報價意識。同時,隨著現貨市場運營規則和業務流程的不斷完善,后續將開展現貨、深度調峰、應急啟停調峰、調頻等多市場聯合出清,進一步挖掘可優化空間、降低廣東電網市場運行成本,實現全社會福利最大化。