公司算法核心人员成功研发广东现货出清算法引擎

    《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》的印发，开启了我国新一轮电力体制改革的序幕。广东作为改革开发的前沿阵地，力争在构建推动经济高质量发展体制机制上走在全国前列，必须建设完善的电力市场体系，促进电力工业高质量、可持续发展。 “无现货不市场”现货市场是本轮电力市场体系设计的核心，而现货出清算法是现货市场的关键技术。公司算法核心人员与广东电网、清华大学专家团队组建了现货联合攻关团队。在国内没有任何参考和借鉴经验的背景下，攻克了广东电网进行安全性、经济性优化计算；交流潮流降维；节点电价计算等技术难题，成功研发了广东现货出清算法。作为我国第一套现货出清算法，为我国其他省份现货出清提供了理论支撑与实际开发经验指引。

  背景与挑战

   《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》的印发，开启了我国新一轮电力体制改革的序幕。广东作为改革开发的前沿阵地，力争在构建推动经济高质量发展体制机制上走在全国前列，必须建设完善的电力市场体系，促进电力工业高质量、可持续发展。 “无现货不市场”现货市场是本轮电力市场体系设计的核心，而现货出清算法是现货市场的关键技术。公司算法核心人员与广东电网、清华大学专家团队组建了现货联合攻关团队。在国内没有任何参考和借鉴经验的背景下，攻克了广东电网进行安全性、经济性优化计算；交流潮流降维；节点电价计算等技术难题，成功研发了广东现货出清算法。作为我国第一套现货出清算法，为我国其他省份现货出清提供了理论支撑与实际开发经验指引。

   业务目标

   国内首套电力现货出清算法，支撑了现货市场365*96时段不间断运营，在保证电网安全前提下实现了电力市场全社会福利最大化。

  难点与关键成功因素

难点一：对含有交流潮流的高阶非线性问题进行优化。
处理：以交直流迭代的方法对交流潮流约束方程进行降维成混合整数规划问题进行求解。

难点二：优化模型规模大，大规模混合整数规划高效求解。
处理：通过有效整数变量识别和有效安全约束识别，辨识模型有效优化空间；基于业务约束自动生成割；分支定界初始解；热启动；诱导函数等技术手段缩减求解时间。

难点三：在经济调度模型中，若罚因子起作用，影响电力系统的定价精确度和合理性。
处理：从传统机组和激励相容约束出发，推导仅满足传统机组激励相容条件的电价模型，让边际机组决定价格，而非罚因子。

关键成功因素：广东电网各位领导的大力支持推进现货工作并给予建设性指导意见。广东电网、清华大学现货团队与我司算法团队共同攻坚克难，打造出中国首套现货出清算法。

  业务成果

   市场出清按时完成，出清结果正常。电力供需平衡，全系统最低备用890万千瓦。所有安全断面可控，电网潮流分布合理。负荷侧平均电价的最低点出现在夜间负荷低谷时期；最高点出现在上午负荷高峰时期。价格曲线与负荷曲线的形状基本吻合，不同时刻的价格正确反映了当时的供求关系，现货价格的时间特性得到充分体现。
全天负荷低谷时段，全网仅两个电价，茂湛地区因阻塞价格升高，全网其他地区节点电价相同；高峰时段，随着阻塞增多，全网出现460多个不同的节点电价。负荷集中、供应偏紧的地区节点电价较高；电源集中、竞争激烈的地区节点电价较低。现货价格的空间特性得到充分体现，同时反映了电网结构对市场价格的直接影响，对电网规划、投产安排、检修安排、信息披露的要求显著提高。

  展望未来

   在现有模式下最优化配置了电力发、用电资源，引导了市场成员理性报价意识。同时，随着现货市场运营规则和业务流程的不断完善，后续将开展现货、深度调峰、应急启停调峰、调频等多市场联合出清，进一步挖掘可优化空间、降低广东电网市场运行成本，实现全社会福利最大化。