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前言

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中國電力體系再次實現(xiàn)里程碑式跨越！南方電網(wǎng)正式對外宣布，已全面部署國產(chǎn)“天權”求解器，徹底終結了長期依賴國外核心技術的歷史。

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這款由國內(nèi)技術團隊耗時五年潛心研發(fā)的求解器，不僅在運算效率上超越美國同類產(chǎn)品14%，更在穩(wěn)定性、精度與定制能力等多個維度實現(xiàn)全面躍升。

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“天權”的問世，彰顯了我國在關鍵基礎軟件領域突破封鎖、走自力更生之路的堅定意志和強大實力。

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這項重大科技成果是否將重塑全球電力調度的技術版圖？

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“天權”的誕生

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在全球范圍內(nèi)，電力系統(tǒng)的運行調度依賴于極為精密的數(shù)學建模與高速計算，而其中最核心的工具正是求解器。

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作為一種底層數(shù)學優(yōu)化引擎，求解器被廣泛應用于電網(wǎng)調控、金融風險評估、物流網(wǎng)絡設計等高復雜度場景中。

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對于現(xiàn)代電力系統(tǒng)而言，求解器的核心使命在于保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行——通過對發(fā)電側與用電側數(shù)據(jù)的實時分析，科學安排電源出力，最大限度降低運營成本，提升資源配置效率。

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然而在過去三十多年間，全球電力調度市場幾乎完全由美國企業(yè)主導。

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以Gurobi為代表的國外求解器產(chǎn)品，憑借先發(fā)優(yōu)勢和技術壁壘，壟斷了絕大多數(shù)國家和地區(qū)的電力調度系統(tǒng)。

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這種局面雖暫時滿足了計算需求，卻使眾多國家面臨關鍵技術受制于人的風險。一旦遭遇服務中斷或算法黑箱問題，將直接威脅國家能源安全與系統(tǒng)可控性。

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為打破這一被動格局，南方電網(wǎng)果斷啟動自主求解器研發(fā)戰(zhàn)略。

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2018年，在南方電網(wǎng)牽頭組織下，聯(lián)合杉數(shù)科技、清能互聯(lián)、南瑞繼保以及清華大學、華中科技大學等頂尖高校與科研機構，共同發(fā)起國產(chǎn)電力專用求解器“天權”攻關項目。

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初期研發(fā)過程異常艱難。面對國外成熟產(chǎn)品的巨大技術代差，國內(nèi)團隊幾乎從零起步，接連遭遇算法收斂慢、內(nèi)存占用高、并行效率低等一系列難題。

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首次實測結果顯示，“天權”單次調度計算耗時竟是進口產(chǎn)品的11倍之多，團隊承受著前所未有的壓力。

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但科研人員迎難而上，深度融合先進運籌學理論與我國電網(wǎng)實際運行經(jīng)驗，持續(xù)迭代優(yōu)化核心算法架構。

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歷經(jīng)五載攻堅，經(jīng)過數(shù)百輪仿真測試與現(xiàn)場驗證，“天權”最終完成技術閉環(huán)，并成功投入南方電網(wǎng)生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

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“天權”求解器的性能優(yōu)勢

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“天權”求解器的成功落地，標志著我國在電力系統(tǒng)核心算法領域邁出歷史性一步。

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其最突出的表現(xiàn)體現(xiàn)在計算效能的跨越式提升。

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相較于美國主流Gurobi求解器，“天權”在多項關鍵指標上實現(xiàn)反超，尤其在響應速度與系統(tǒng)魯棒性方面展現(xiàn)出顯著領先。

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在常規(guī)電力調度任務中，“天權”的平均求解速度比Gurobi快出14%。

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更令人振奮的是，在高峰負載場景下，其最大提速幅度達到驚人的38%。

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這對電力系統(tǒng)至關重要——每日需處理數(shù)百萬變量與上千條約束條件的調度任務，必須在分鐘級內(nèi)完成精準求解，才能確保全網(wǎng)安全可靠。

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“天權”的高效表現(xiàn)意味著，在相同硬件環(huán)境下可實現(xiàn)更快決策響應，從而提升電力資源調配靈活性，壓縮調度周期，增強市場交易時效性。

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除了速度突破，“天權”在計算準確性與系統(tǒng)穩(wěn)健性方面也取得實質性進展。

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傳統(tǒng)求解器在處理海量異構數(shù)據(jù)時易出現(xiàn)數(shù)值漂移或局部收斂偏差，可能影響調度方案的可靠性。

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“天權”通過引入自適應精度控制機制與強化誤差抑制算法，成功將運算誤差降低23%，同時提升整體穩(wěn)定性達21%。

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這一進步為電網(wǎng)運行構筑起更加堅固的安全防線。

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畢竟在超大規(guī)模電力系統(tǒng)中，哪怕微小的計算偏差也可能引發(fā)連鎖反應，造成頻率波動甚至局部停電。

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此外，“天權”具備高度靈活的可配置特性。

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研發(fā)團隊基于南方電網(wǎng)特有的網(wǎng)架結構與運行模式，專門開發(fā)了多套適配型算法模塊。

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這些模塊可根據(jù)負荷變化、新能源接入比例、跨區(qū)輸電能力等動態(tài)因素自動調整策略，使“天權”在復雜多變的實際工況中仍能保持最優(yōu)求解質量，實現(xiàn)精準化、智能化調度。

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“天權”求解器的實際應用

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“天權”不僅在實驗室中證明了自己的技術實力，更在真實業(yè)務場景中交出了亮眼成績單。

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自南方電網(wǎng)全面切換至“天權”以來，該求解器已支撐區(qū)域電力市場連續(xù)高強度運行，成為保障電網(wǎng)平穩(wěn)運轉的關鍵支撐力量。

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南方區(qū)域電力市場是我國首個實現(xiàn)全天候連續(xù)交易的區(qū)域性電力市場，覆蓋廣東、廣西、云南、貴州、海南五個省區(qū)，系統(tǒng)規(guī)模龐大，運行邏輯復雜。

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市場參與主體包括2400余臺各類發(fā)電機組，涵蓋火電、水電、核電、抽水蓄能及風電光伏等多種電源類型。

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如此多元化的電源結構與跨省交易需求，要求調度系統(tǒng)必須具備極強的實時計算能力和協(xié)同優(yōu)化水平。

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過去，南方電網(wǎng)采用進口Gurobi求解器進行調度計算，盡管其功能相對完善，但在應對極端負荷或突發(fā)故障時存在響應延遲、調試不透明等問題。

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而“天權”的上線徹底改變了這一局面，大幅壓縮單次求解時間，提升了交易撮合效率，確保每一筆電力交易都能及時達成最優(yōu)匹配。

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在今年夏季用電高峰期間，“天權”助力南方電網(wǎng)成功應對多輪負荷沖擊。

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依托其強大的實時優(yōu)化能力，系統(tǒng)實現(xiàn)了電力供需的精準平衡，始終保持“滿格”供電狀態(tài)，未發(fā)生任何拉閘限電情況。

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尤為關鍵的是，整個迎峰度夏階段，南方五省區(qū)未出現(xiàn)一起因調度失靈導致的停電事故，充分驗證了“天權”的實戰(zhàn)可靠性。

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“天權”還帶來了可觀的經(jīng)濟與環(huán)境效益。

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數(shù)據(jù)顯示，啟用“天權”后，南方電網(wǎng)日均發(fā)電成本下降約7000萬元，全年累計減少二氧化碳排放1.86萬噸。

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這不僅有效緩解了企業(yè)經(jīng)營壓力，也為我國推進清潔能源替代、落實“雙碳”目標提供了強有力的技術支撐。

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結語

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隨著“天權”求解器的全面投用，我國電力行業(yè)的技術自主能力邁上了全新臺階。

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這不僅是對關鍵基礎設施安全的有力守護，更為全球電力系統(tǒng)探索自主可控路徑提供了中國方案。

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展望未來，“天權”不僅將在全國各級電網(wǎng)中推廣應用，還有望拓展至交通調度、智能制造、城市治理等領域，成長為支撐國家數(shù)字化轉型的核心智能引擎。

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我們堅信，隨著自主創(chuàng)新體系不斷完善，中國必將在更多基礎性、戰(zhàn)略性技術領域實現(xiàn)領跑，邁向更高水平的科技自立自強時代。