统一出清定价体制助长发电商默契串谋的机理分析

揭示了在很一般的寡头竞争情况下,特别是在电力并不富余的情况下,统一出清定价体制不能防止默契串谋的发生。首先讨论了在长期重复报价条件下,统一出清定价体制可能助长发电商默契串谋的若干因素;描述了发电商默契串谋如何形成以及需要研究的问题;然后使用Forehheimer模型框架,构造了发电商默契串谋的模型,分析了发电商的市场行为,发现了形成默契串谋的必要条件;进而运用默契串谋的“内稳定”和“外稳定”的概念进行分析后指出,由于电力市场一般都不是理想的完全竞争市场,在统一出清体制和重复报价条件下,市场最终会形成2种局面:由一个大的发电商单独实施市场力;多个发电商的稳定默契串谋,而其余发电商“搭便车”。某电力市场的实例验证了理论的合理性,随后给出了5点结论。此项研究有助于政府加强监管,甚至表明,有必要寻求替代统一出清电价体制的新方法。     

远期合约助长发电商默契串谋的机理分析

远期合约作为降低市场力的有效手段之一,已广泛应用于许多国家的电力市场。但是,在日复一日重复报价的情况下,发电商之间为了避免价格战有可能形成某种默契串谋,人为造成电价上升。该文首先建立了包含远期合约时电力市场均衡的EPEC模型;然后构造了发电商形成默契串谋的随机触发策略。仿真结果说明了远期合约的存在的确有助于降低发电商的市场力;但是发电商也可以利用远期合约实现默契串谋,为监管机构有针对性地制定措施以避免默契串谋,限制市场权力提供了理论依据。     

远期合约助长发电商默契串谋的机理分析

远期合约作为降低市场力的有效手段之一,已广泛应用于许多国家的电力市场.但是,在日复一日重复报价的情况下,发电商之间为了避免价格战有可能形成某种默契串谋,人为造成电价上升.该文首先建立了包含远期合约时电力市场均衡的EPEC模型;然后构造了发电商形成默契串谋的随机触发策略.仿真结果说明了远期合约的存在的确有助于降低发电商的市场力;但是发电商也可以利用远期合约实现默契串谋,为监管机构有针对性地制定措施以避免默契串谋,限制市场权力提供了理论依据.     

当量定价机制下发电商的产量决策分析与比较

分析了当量定价机制下发电商的最优产量决策,比较了当量电价、统一出清和按报价支付3种定价机制对发电商的产量决策的激励作用。指出在统一出清和按报价支付定价机制下,发电商会通过持留行为滥用市场力,而在当量电价下,尤其在缺电情况下,发电商的最优产量决策仍然是申报其最大可用容量,而不是持留发电容量。当量定价方法激励发电商申报全部容量的机制,可以保证电力市场的充裕容量,从而实现了电价乃至市场的稳健性。     

现货市场中发电厂商的投标策略

探讨在电力市场统一出清价格机制条件下,发电商在现货市场中追求收益最大的报价策略。采用线性报价函数,给出发电商在负荷刚性和负荷弹性市场中的报价策略模型,结果表明最优报价策略是发电商本身成本和其他发电商报价及成本的函数。应用混合策略方法来描述其他发电商的报价行为,进而得出了混合策略下发电商的报价策略模型。最后用实例进行说明。     

基于多智能体强化学习的电力现货市场定价机制研究(一):不同定价机制下发电商报价双层优化模型

电力现货市场定价机制是市场设计的重点问题之一,与发电商交易行为相互影响。定价机制设计需要考虑发电商可能的交易行为,而不同定价机制下发电商报价策略不同,为系统性地解决这一嵌套难题,形成2篇不同侧重点的论文。作为首篇,该文探讨强化学习在发电商报价决策中的适用性,完整考虑系统和分区边际电价的两阶段过程,构建节点、系统、分区3种边际电价定价机制下的发电商报价双层优化模型,并基于可变学习速率和策略爬山算法相结合的多智能体强化学习方法对模型进行迭代求解。该双层模型中,上层为发电商报价决策层,下层为市场出清层,以决策层优化的发电商报价信息和出清层计算的发电商中标信息作为上下层之间的交互数据,不断优化发电商报价策略。最后,以IEEE 39系统为例,选择4个典型负荷场景,优化3种定价机制下的发电商报价,结果表明:所提模型和算法可有效求解发电商最优报价策略,获取市场均衡结果。     

电力拍卖市场竞价模式的系统仿真分析

已有文献中关于电力拍卖市场竞价模式对中小发电商和电源结构优化影响效果的分析较少，并且垄断竞争市场结构与完全竞争市场结构下的电力市场运行结果有所不同。为此，文章构建了具有市场力模块的电力市场系统动力学模型，其仿真结果显示，基于边际成本的统一出清模式有利于中小发电商的发展，而按报价支付模式有利于电源结构优化。     

一种激励相容的发电市场竞价机制

寡头竞争的电力市场在信息不对称性，在按统一市场出清价支付或按报价支付的发电竞价机制环境下，发电商会操纵报价以追求最大收益，这会危及系统的安全经济运行，基于机制设计理论和边际成本定价理论，发展了一种具有激励相容特性的发电市场竞价机制，该机制能引导理性发电商披露其真实运行成本，并能实现发电商固定容量成本的合理回收，特别是给予边际发电商相对较大的固定成本补偿，有助于那些风险回避的峰机组投资商的投资激励，基于Monte Carlo模拟方法的算例仿真表明了该机制的特性。     

统一价格和PAB竞价的实验分析

采用实验经济学的方法和多个商品同时拍卖的模型，研究了电力市场不同需求响应条件下统一价格竞价和PAB（pay—as—bid）竞价的市场行为和发电商报价策略问题。实验结果表明，2种竞价机制下市场均能收敛到完全竞争均衡附近，但PAB竞价的市场平均价格高于统一价格竞价的市场平均价格且价格较稳定，因此购电费用较高；市场需求弹性较小时2种竞价机制的市场价格均有显著提高，但在发电容量充足时仍可保持充分的竞争性；在不同的竞价机制下，发电商将采取不同的报价策略，统一价格竞价中发电商之间的竞争更为明显。     

3种定价方法对发电厂商报价策略的诱导机理

在电力市场环境下，发电厂商的目标是其自身利益最大化，而不是社会福利最大化，故有必要研究电力市场定价方法对发电厂商策略性报价的诱导机理，进而引导发电厂商进行成本和服务的竞争，而不是策略的竞争。文中分析了3种定价方法下发电厂商的价格决策和产量决策。在价格决策方面，统一出清电价和PAB(按报价支付)电价方法下，发电厂商均有偏离成本报高价的倾向；在实用当量电价方法下，证明了发电厂商所得的支付电价不敏感于报价，并立其最优报价策略是按真实成本报价。在产量决策方面，统一出清电价方法下，发电厂商可利用市场力通过持留发电容量获取超额利润；而在PAB和当量电价方法下，持留容量都将导致发电厂商利润损失。因此，从定价方法对发电厂商报价策略的诱导机理来看，当量电价方法要优于统一出清电价和PAB定价方法。     

计及虚拟电厂的多主体分段报价的电力市场竞价模型

基于售电侧放开的背景,研究了传统发电商、售电商与虚拟电厂同时参与市场竞争的报价模型和电力市场优化出清模型。基于传统发电商和虚拟电厂的边际成本和售电商的边际收益建立各主体的报价函数模型,采用分段线性化的方法,将连续报价函数线性化,得到分段报价函数模型,将其带入优化出清模型中,得到优化出清结果。算例验证了方法的有效性。     

售电侧开放下日前电力市场动态博弈模型

针对我国未来售电侧开放下日前电力市场信息不完美等一系列特点,建立日前电力市场报价策略动态调整(博弈)及均衡仿真模型。首先,基于利润最大化原则,构建发电商及售电商报价策略决策模型;其次,基于市场出清价格模式(market clearing price,MCP)建立ISO市场出清模型;第三,构建不完美信息情况下,发电商(售电商)的适应性学习模型;第四,组合以上3个模型,完成市场动态博弈模型的构建,运用改进式和声搜索算法(harmony search algorithm,HSA),对发电商(售电商)策略的动态调整过程及纳什均衡情况进行模拟。最后,在算例仿真中验证模型合理性的同时,在供求总容量匹配与否2种情况下,对模拟结果进行比较,提出几点关于我国未来日前电力市场建设的参考建议。     

有限信息环境下基于学习自动机的发电商竞价策略

电力市场是典型的不完全竞争市场,发电商可以通过策略性报价以提高自身收益。现有的发电商报价策略研究通常假设发电商能利用充分的市场信息,但这种假设在市场启动初期往往不成立。为解决发电商在有限信息环境下的报价策略问题,文中提出了一种改进的强化学习自动机算法,该方法对外部信息量要求较低,且计算复杂度小,易于实现。此外,将发电商报价和市场出清的过程建模为重复博弈而非广泛使用的马尔可夫博弈,避免了马尔可夫博弈要求系统状态具有时间相关性这一强假设。最后,算例验证了该算法的有效性。     

区域电力市场环境下的省电力公司报价策略研究

在区域电力市场环境下,如何利用有效信息,获得最优报价策略是省电力公司急待解决的问题。针对存在多个发电商和多个省电力公司报价的区域电力市场,采用线性报价规则和统一边际电价结算方法对市场出清价的解析式进行推导;在不完全信息条件下,对各发电商和省电力公司的报价策略进行估计,并采用概率统计理论,假设其服从一定的分布;根据其分布参数进一步推导市场出清价的分布。在此基础上,对省电力公司报价成功与不成功的概率进行计算,并采用博弈论构建省电力公司的期望收益优化模型,通过求解得出报价的贝叶斯均衡,即省电力公司的最优报价策略。算例表明,本文提出的报价策略模型是可行的,对省电力公司有一定的指导作用。     

区域电力市场环境下的省电力公司报价策略研究

在区域电力市场环境下,如何利用有效信息,获得最优报价策略是省电力公司急待解决的问题.针对存在多个发电商和多个省电力公司报价的区域电力市场,采用线性报价规则和统一边际电价结算方法对市场出清价的解析式进行推导;在不完全信息条件下,对各发电商和省电力公司的报价策略进行估计,并采用概率统计理论,假设其服从一定的分布;根据其分布参数进一步推导市场出清价的分布.在此基础上,对省电力公司报价成功与不成功的概率进行计算,并采用博弈论构建省电力公司的期望收益优化模型,通过求解得出报价的贝叶斯均衡,即省电力公司的最优报价策略.算例表明,本文提出的报价策略模型是可行的,对省电力公司有一定的指导作用.     

基于排序多元Logit模型的卡特尔类机组串谋竞价识别

在电力现货市场建设的初期,识别机组串谋竞价是有效防范发电商串谋行为真正发生的重要环节。依据市场份额将机组分为卡特尔类机组和竞争类机组,针对卡特尔类机组提出了基于排序多元Logit模型的串谋竞价识别方法。首先,依托博弈论原理,分析影响机组报价的因素,构建机组报价回归方程。然后,通过邹检验判断报价影响因素对卡特尔类机组和竞争类机组报价行为的影响程度是否存在差异。若存在差异,则建立卡特尔类机组报价的排序多元Logit模型,并利用似然比检验判断卡特尔类机组的高价序列和低价序列之间是否存在差异,论证卡特尔类机组串谋竞价的可能性。最后,将所提方法应用于某地区电力现货市场中,算例结果显示在5%的显著性水平下,卡特尔类机组存在串谋竞价的可能性。     

基于协同进化算法的集中竞价市场模拟分析

仿真实验是验证市场规则的有效手段,从国内电力市场的月度集中竞价规则出发,基于协同进化算法,对相应的统一出清和报价撮合出清进行对比分析。首先,提出一种基于策略集形式的协同进化机制,用于模拟真实市场下的购售电双方博弈竞争情况。其次,研究月度集中竞价相关规则,基于购电商和发电商各自利益最大化,重点对市场环境下统一出清模型和撮合出清模型进行对比分析,定量分析了市场中购售双方的博弈过程,从而求解市场仿真均衡。仿真结果表明,统一出清较撮合出清波动性更大,市场的出清情况与发电商和购电商的成本和效益函数有关。     

利用序外容量分析发电商的报价行为

基于统一出清电价,利用序外容量,提出了序外容量指数,并利用浙江电力市场的运行数据对发电商的报价行为进行分析。结果表明,利用序外容量指数可以很好地分析发电商的异常报价行为,这对市场监管部门进行有效监管具有重要的实际参考价值。     

电力市场中的串谋溢价和串谋行为规制

对发电侧电力市场2级委托-代理机制下的发电商1类串谋子契约(即作为代理人的发电商之间的串谋行为)进行了深入研究。首先分析了发电商的串谋行为对市场溢价的影响，溢价水平与发电商联盟的市场份额成正比，与市场需求弹性成反比；然后分析了电网阻塞对发电商串谋的影响，指出电能输出受限的区域发生串谋的原因大多是为了防止过度恶性竞争，电能受入阻塞的区域发生串谋的原因大多是为了追求高额垄断利润；最后对我国电力市场规制串谋行为的法律依据进行了研究，提出了根据现有技术水平设计合理强度的负激励机制来有效抑制串谋行为的方法，该方法对于市场监管和运行机构均具有重要的借鉴意义。     

MCP机制下考虑供需弹性的发电容量持留

统一出清的定价机制是电力市场中发电商存在持留行为的根本原因。针对电力市场设计中应考虑供需弹性的积极作用,该文分析了拥有边际机组的单个发电商容量持留行为发生的条件及其影响因素,并提出了将持留前后的购电费用之比作为衡量系统持留严重程度的指标W,算例验证,证明供需弹性可以作为制约发电商利用容量持留哄抬电价、危及市场稳定性的有力工具之一。