华为云天筹AI求解器于能源电子产业创新大赛夺魁全解析

近日，在第三届能源电子产业创新大赛-国产求解器技术专题赛中，华为云天筹+AI求解器（OptVerse）团队凭借其优越的性能表现和技术创新，一举夺得数学赛道冠军。面对赛事设置的大规模、高难度的安全约束电力机组组合问题（Security-Constrained Unit Commitment, SCUC），天筹AI求解器从众多参赛队伍中脱颖而出，成为唯一成功求解全部10道赛题的团队，展现了华为云天筹AI求解器在应对未来复杂能源系统决策挑战方面的核心实力。

天筹AI求解器荣获第三届能源电子产业创新大赛国产求解器技术专题赛一等奖

电力资源调度是电网的核心职能之一，直接关系到各行各业乃至千家万户的用电成本与用电安全。在实际电网运行中，调度部门需要在保障发电、输电安全可靠的前提下，通过控制区域内每台机组的开关时间与发电功率，实现电力资源的供需平衡，从而降低社会总体的用电成本。与之对应的最优决策问题，业界称之为“安全约束机组组合优化问题”。

机组组合优化问题本质上是一个数学优化难题，具有规模庞大、约束复杂、求解速度与优化度要求严格等特点，这使得它成为业内公认最具挑战性的决策优化问题。

· 规模方面，近年来，以风、光、水为代表的新能源机组大规模接入电力系统，系统面临的组合问题规模预计将扩大10倍以上，这对数学优化求解器的能力提出了前所未有的挑战。

· 速度方面，电力调度方案需根据电力系统的运行状态动态调整，在多数场景下，要求能够在半小时内完成一轮乃至多轮求解，以确保调度决策的时效性。

· 优度（衡量求解的最优程度）方面，行业内通常以“相对间隙（gap）”作为衡量标准，即求解结果与最优值之间的差值，gap越小意味着节省成本越多。在电力市场的庞大体量之下，gap每降低0.1%，即可带来数亿元的经济效益。

数学优化求解器是解决该问题不可或缺的底层核心技术，其支持将海量电网数据和复杂的约束条件转化为数学模型并进行高效运算，直接决定了电力调度的最优性、精确性和高效性。

在本次大赛中，工业和信息化部产业发展促进中心及中国电力科学研究院聚焦求解器技术，以电力机组组合优化问题为赛题背景，邀请了国内求解器领域的头部厂商与顶尖高校同台竞技。赛事旨在以竞赛形式促进求解器技术的发展，以应对新型电力系统和电力市场快速发展对求解器性能提出的新挑战。

大赛要求参赛队伍在满足机组运行、系统平衡、电网安全、储能调度等复杂约束下，获得最经济的机组启停机及运行方案。与往届相比，今年赛题难度显著提升：不仅增加了储能占比，还提高了潮流约束（机组安全运行限制）的达界频率，使得赛题更加契合新型电力系统的特征。为了反映电网调度业务实际需求，赛方要求参赛队伍达到指定优度（与最低成本相对距离gap不超过0.25%）的求解时间不得超过半小时，充分考验求解器在时间和优度双重制约下的高效优化能力。

面对激烈竞争与多重挑战，华为云天筹AI求解器表现出色，得益于团队在数学优化求解器、AI求解加速与高性能计算深度融合上的持续耕耘与突破创新：

· 针对安全约束机组组合问题二元变量多、约束在时间和空间双重强耦合的特性，天筹AI求解器团队创新性地提出了基于时空结构感知二元变量约减技术，大幅简化原始模型，降低问题规模。经测试，该技术可以带来10%~30%的求解性能提升。

· 采用先进的多策略并行启发式求解框架，内置多种高性能原始启发式算法，能够快速搜索高质量可行解，显著缩短大规模问题的求解时间并提升鲁棒性，最终帮助天筹AI求解器在规定时间内成功求解全部10个问题。不仅如此，天筹AI求解器在最大规模实例上，仅使用规定时间的1/3就达到了目标优度，进一步体现了其在解决超大规模复杂决策优化问题上的潜力。

· 作为AI求解加速领域的先行者，天筹AI求解器在本次比赛中不仅使用了由AI直接生成的算法策略，还通过天筹智能决策工具链的能力，对问题特征和求解过程进行了智能化的深入分析与求解策略优化，帮助团队在极其有限的比赛时间内高效完成问题攻关。

目前，天筹AI求解器已广泛应用于港口、制造、交通、能源等多个行业的核心生产业务决策系统，通过AI和求解器技术助力企业实现最佳决策。未来，华为云天筹AI求解器将继续致力于AI与求解器的深度融合，不断突破求解极限，助力能源、电子制造行业以及千行百业的数字化、智能化升级。