虚拟电厂
业务痛点 PAIN POINTS
虚拟电厂是指依托物联网与智能算法,整合光伏、储能、用电负荷等资源,统一调度并参与电力市场交易的新型能源聚合系统。当下新能源装机持续上涨,间歇性发电给电网调度带来压力,国家出台政策扶持虚拟电厂建设,它可以削峰填谷,提升新能源消纳水平。
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调度组合爆炸
伴随着虚拟电厂接入储能、分布式光伏、可控负荷等众多分散资源设备数量增多后调度方案急剧增加,产生严重的组合爆炸问题,经典计算方法计算速度有限,在复杂场景下极易陷入局部最优。
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实时响应难满足
传统模型常简化设备耦合约束,难以充分考虑实时电价波动、天气变化和用户用电不确定性。面对动态变化的电网环境,经典算法计算耗时久,难以短时间内给出高精度的调度策略,不能满足实时调度的实际需求。
场景亮点 HIGHLIGHTS
解决方案 SOLUTION
01
量子调度优化
虚拟电厂需统一管理分布式发电、储能设备和可调节负荷。当获得电力市场的调节任务后,系统需要快速决定:调用哪些资源、在哪些时段调用、上调还是下调功率。本方案通过汇总电价、市场任务和各类资源的运行信息,将调度需求转化为量子计算能够处理的优化问题。专用量子计算机从大量资源组合中快速寻找收益较高、成本较低且满足运行要求的调度方案,最后将计算结果转换成具体的资源调用指令。整体流程为:市场与资源数据 → 调度问题建模 → 量子计算 → 结果校验 → 下发资源调度指令。
落地效果 RESULTS
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更快完成资源组合和调度方案搜索
12倍提升
计算速度(vs Gurobi)
在包含4个分布式资源和8个运行时段的测试中,专用量子计算机得到与Gurobi和Cplex等经典优化工具一致的结果,说明量子计算能够找到质量相当的调度方案;另外量子计算用时仅为1.17毫秒,Gurobi用时14.30毫秒,Cplex用时175.30毫秒,表明在保持调度收益不变的情况下,专用量子计算机能够更快完成资源组合和调度方案搜索,为未来处理规模更大、资源更多的虚拟电厂调度问题提供新的技术选择。
应用价值 VALUE
后续可结合量子‑经典混合框架,服务大规模虚拟电厂参与电力市场竞价,助力新型电力系统建设与双碳目标落地。