清华大学勇夺第五届电力调度AI应用大赛冠军

电力市场出清速度有了新纪录。12月27日，中国南方电网第五届电力调度AI应用大赛在广州圆满落幕。清华大学代表队以满分成绩夺冠，依托”云＋AI“技术，将出清整体流程控制在600秒内，效率提高了近50%。

供需关系均衡时，被称为出清。随着电力市场化交易的进一步推进，光伏、储能和虚拟电厂等新型主体纷纷加入，电力作为商品如何快速出清备受行业关注。

2022年7月，南方电网主导的南方区域电力市场正式启动，成为全国首个试运行的区域市场。目前，已有16万家交易主体在该平台上进行电力现货交易，实现了自由、实时的交易。然而，由于出清规模庞大、约束复杂、变量众多，随着市场化进程的加速和技术进步，电网在出清时间和运行成本方面面临着许多新的挑战。

2023年11月14日，中国南方电网举办了第五届电力调度AI应用大赛，主题是基于人工智能的电力现货市场快速出清。这个比赛吸引了来自全国电力行业的30支队伍，包括科研机构、高校和互联网生态企业。

刘映尚，南方电网公司副总工程师和南网总调党委书记，表示近年来，人工智能通用大模型不断涌现，形成了百花齐放的格局。参赛选手在比赛中展现的创新灵感正在逐步推动电力“调度+AI”生态系统的发展。南方电网将继续秉持科技创新思维，发挥人工智能的领军作用，引领产业转型升级，发挥国家队的作用，坚持创新引领，深入推进数字化转型和数字电网建设。

据介绍，本届大赛的比赛环境是由调度云主节点和同城节点提供的。在进入决赛的六支队伍中，有四支队伍是运用主节点开发的，占比高达66%。

南网调度云是在2019年8月投入生产运行的，它基于阿里云飞天操作系统建设。作为当时全国电力行业中第一次大规模建设的行业云，它能够实现秒级扩展计算资源。在过去的四年中，南网调度云一直支撑着南网200多个业务系统的稳定高效运行，并成为AI创新的坚实底座。

清华大学代表队成员王铮澄说：“南网调度云平台整体的使用体验比较流畅，在云环境上进行开发和实验室环境的科研还是差别比较大的，因为实验室服务器很难进行弹性扩缩容，南网虽然目前分配给每个参赛队伍的计算、存储资源是有限的，但如果要做大规模训练，可以很快申请扩容。”

为了模拟实际的出清难题，南网提供了经处理后的千组发电机30天的电网数据。另一位参赛成员曾泓泰认为，解决出清问题实际上是一个混合整数线性规划问题，关键在于使用AI来确定整数变量。

在MindOpt Studio AI平台上，阿里达摩院的研究人员开发了一项辅助编程能力。这项能力可以帮助清华大学代表队节省大量时间，不再需要花费时间在数据读取和读入上。相反，他们可以将精力集中在算法创新上。

最终，清华大学代表队以两项满分“时间平均分”和“成本平均分”的成绩夺冠。他们成功地将总体出清时间控制在约600秒左右，并提高了出清效率近50%。这充分证明了AI加速市场出清的可行性。

目前，全国电力系统正朝着新型电力系统转型发展。随着新能源光伏和风电装机不断增加，未来的电力系统将变得快速波动。传统的调度方式难以适应未来新型电力系统的运行特点。面对这种快速变化的系统，电力领域的技术正在朝着“云+AI”融合发展的方向前进。

阿里达摩院决策智能实验室负责人印卧涛表示，AI和数学求解技术的结合正在推动新能源电力调度领域的变革。双决策引擎的应用极大提高了电力系统的运行效率和可靠性，并为绿色能源智能化管理提供了新的技术支持。未来，云+AI的模式将继续推动电力行业朝着绿色、可持续和智能化的方向不断发展。

南方电网调度AI应用大赛是目前电力行业内影响力最大、应用性最强的AI大赛，由南方电网电力调度控制中心和中国电机工程学会电力系统自动化专委会主办。

南方电网一直以来高度重视云计算与AI技术在电力行业的应用结合。过去四届大赛都聚焦于AI，并围绕负荷预测、调度优化决策等主题展开。借助历届大赛的创新成果，南网总调已实现了全网单轨运行的AI负荷预测，并培育了灵活、开放的新能源功率预测价值生态。