容量约束对电力市场均衡的影响

输电容量约束是电力市场的重要特征,同时也深刻影响着电力市场运行。针对协同进化算法能够求取纯策略纳什均衡,多项式方程系统算法能够计算策略式博弈的所有纳什均衡,本文提出一种基于协同进化算法联同多项式方程系统算法的研究方法来分析电力市场纳什均衡,分析输电容量约束对电力市场均衡的作用。文中对一个3机5节点的电力市场进行了实验分析,结果表明该方法能有效求取纯策略市场均衡,同时能够求取一定条件下的混合策略均衡。输电容量约束不仅影响了市场均衡的分布,而且决定了纳什均衡的存在形式。     

基于协同进化算法求解寡头电力市场均衡

建立并分析了考虑网络约束且能考虑需求方策略竞价的电力市场线性供给函数模型,在该市场框架中,独立系统运行员通过求解最优潮流来确定发电安排以及节点电价,市场策略性参与者通过竞标来追求最大利润.运用协同进化算法求取市场均衡,协同进化算法系一种智能代理仿真方法,借鉴了生态系统中协同进化机制的理念.多个算例被用来验证协同进化算法的有效性,实验结果表明如果市场存在纯策略均衡,该算法均能够快速收敛到均衡点,运用简便且具有较强的搜索能力.     

考虑网络约束的需求侧最优竞价策略

在电力市场环境下,市场竞争带来的潮流运行方式的随机性、多变性和不可预测性与输电网的潮流约束、安全约束相互矛盾而又同时存在,从需求侧角度考虑,针对Pool模式电力市场中需求侧各购电成员之间利润分配的非合作博弈均衡问题,提出了多个需求侧购电成员如何优化自己的购电竞价策略而使所有购电者均达到收益最大化的2层优化模型,考虑了电力网络约束对购电成员收益的影响,针对此均衡约束数学规划问题提出了一种求解多个需求侧购电成员处于纳什均衡点的最优策略解析方法,同时还提供了从备选策略集合中找到纯纳什均衡解的方法,在此基础上,以IEEE 30节点系统为例说明需求侧采用购电策略报价对发电商收益、需求侧各自收益及对电力市场运行的影响.     

求解电力市场均衡模型的非线性互补方法

建立了一个能考虑输电网络约束的电力市场线性供应函数均衡模型,并针对模型求解中可能出现的非线性互补问题,采用有关非线性互补方法,把求解非线性互补问题转化为一组非线性代数方程的求解,然后用改进的Levenberg—Marquardt算法对其求解,为求解大规模复杂电力市场均衡模型提供了一条有效的途径。算例分析表明了该方法的有效性。     

基于博弈论的电力系统供给侧多方交易决策

在电力体制改革背景下,新增实体进入电力市场参与供电交易。分别建立传统方式与电力改革背景下的网损模型,考虑地理位置、收益以及系统损耗等因素,建立电网公司、新增实体和用户构成的3方静态非合作博弈模型。以含7个新增实体的电力系统为例,采用串行化协同遗传-粒子群优化算法进化算法求解其交易决策的纳什均衡解,得到供电方电价及系统网损优化结果,并解释了纳什均衡的物理意义。算例结果表明,该模型具有一定的可行性及普适性,为制定供给侧的多方电力交易决策提供了理论参考。     

考虑输电约束的古诺均衡求解方法

利用寡头竞争模型模拟不完全竞争电力市场，其关键问题是计算竞争成员的策略纳什均衡。在考虑输电约束的作用下，提出了计算古诺纳什均衡的方法，该方法首先判断在古诺竞争模型中，输电网络可能产生的运行阻塞状态和非阻塞状态，即假想输电网络运行状态集，然后利用用户收益最大化的直流最优潮流模型导出了在假想输电网络状态下发电商所面对节点电价同发电商出力之间的线性关系，进而计算出该输电网络状况下的假想纯策略纳什均衡。利用一般的检验策略点是否为纯策略均衡点的方法就可以判断该假想均衡是否为真正的纯策略纳什均衡。若纯策略纳什均衡存在，该文方法可以找到该纳什均衡。文中用算例对该方法进行了验证。     

求解电力市场均衡模型的非线性互补方法

建立了一个能考虑输电网络约束的电力市场线性供应函数均衡模型，并针对模型求解中可能出现的非线性互补问题，采用有关非线性互补方法，把求解非线性互补问题转化为一组非线性代数方程的求解，然后用改进的LevenbergMarquardt算法对其求解，为求解大规模复杂电力市场均衡模型提供了一条有效的途径。算例分析表明了该方法的有效性。     

考虑远期合同及环路潮流约束的电力市场均衡分析

环路潮流是电力网络的重要特征,分析其对电力市场均衡和发电商策略性远期合同交易行为的影响具有重大的现实意义。建立了一个考虑环路潮流约束的策略性远期合同市场和现货市场联合古诺均衡模型,该模型所描述的均衡问题是一个具有均衡约束的均衡问题,可用非线性互补方法求解。仿真算例验证了模型的合理性和模型求解方法的有效性。结果表明,环路潮流对电力市场均衡和发电商的策略性远期合同交易均具有不可忽视的影响,若在分析中忽略环路潮流约束,可能给出错误的价格信号,得出不合理的结论。     

电力寡头垄断市场的均衡分析

电力市场是一个不完全竞争的市场,模拟这类市场成员策略使用较多的模型有古诺模型、供应函数均衡模型等。该文根据电力市场的特点,提出一种新的博弈模型来模拟发电商的策略行为,推导了该模型的纳什均衡解。最后通过算例比较了该模型与现有模型均衡解的区别,并分析了电力需求弹性和发电容量约束等因素对市场均衡状态的影响。     

电力寡头垄断市场的均衡分析

电力市场是一个不完全竞争的市场,模拟这类市场成员策略使用较多的模型有古诺模型、供应函数均衡模型等.该文根据电力市场的特点,提出一种新的博弈模型来模拟发电商的策略行为,推导了该模型的纳什均衡解.最后通过算例比较了该模型与现有模型均衡解的区别,并分析了电力需求弹性和发电容量约束等因素对市场均衡状态的影响.     

考虑远期合同及环路潮流约束的电力市场均衡分析

环路潮流是电力网络的重要特征,分析其对电力市场均衡和发电商策略性远期合同交易行为的影响具有重大的现实意义.建立了一个考虑环路潮流约束的策略性远期合同市场和现货市场联合古诺均衡模型,该模型所描述的均衡问题是一个具有均衡约束的均衡问题,可用非线性互补方法求解.仿真算例验证了模型的合理性和模型求解方法的有效性.结果表明,环路潮流对电力市场均衡和发电商的策略性远期合同交易均具有不可忽视的影响,若在分析中忽略环路潮流约束,可能给出错误的价格信号,得出不合理的结论.     

基于广义逆和函数变换的优化算法与应用

提出一类新的优化算法,包括运用函数变换方法处理不等式约束、把优化问题转换为非线性不定方程组、运用牛顿-拉夫逊方法和广义逆方法求解非线性不定方程组及将优化问题转化为一系列求解非线性不定方程组的一维优化搜索过程。上述方法可综合应用于无约束和有约束优化问题,并可求解包含不等式方程的非线性方程组。介绍其在电力系统优化潮流和约束潮流问题的工程应用。新算法的实用性和有效性通过典型算例和工程应用实例得到验证。     

求解计及输电约束的线性供给函数均衡模型的分支定界方法

在计算线性供给函数均衡模型(linear supply function equilibrium,LSFE)的过程中,通常需要多次求解各发电商(generation company,GenCo)个体所对应的双层优化问题。提出采用分支定界方法求解计及输电约束的线性供给函数均衡问题。采用分支剪支操作处理互补松弛约束,仅需要计算少量的子优化问题,就可以达到遍历所有系统松弛子模式的效果。通过3节点系统和IEEE30节点系统2个算例可以看出,所提算法具有很好的搜索效率,为求解大规模电力市场均衡问题提供了一条有效途径。     

内点法在求解电力系统优化问题中的应用综述

内点法是一种求解线性规划问题的多项式时间算法,其显著特征是其迭代次数与系统规模关系不大。内点法已被扩展应用于求解二次规划和直接非线性规划模型,使得其计算速度和处理不等式约束的能力均超过了求解二次规划模型的经典算法和求解非线性规划模型的牛顿算法。文章对仿射尺度法和路径跟踪法应用于求解电力系统优化问题的研究现状进行了综述,并提出了一些尚待深入研究的工作。     

考虑风险管理的电力市场多时段均衡分析方法

均衡分析方法是电力市场运行效率分析及机制设计论证的有力工具,而如何计及差价合同和市场主体风险偏好的影响,以及高效求解多时段均衡模型,已成为使电力市场均衡分析方法实用化亟待解决的问题。从差价合同的确定、考虑风险偏好的电力市场均衡建模、基于多智能体深度强化学习的求解等方面,提出了考虑风险管理的电力市场多时段均衡分析方法。在模型框架方面,分别针对市场化差价合同和政府授权差价合同,提出了基于市场均衡结果合理确定合同价格及其曲线的方法;采用条件风险价值评估市场风险,并建立了发电商报价决策的随机优化模型;结合前瞻性安全约束机组组合和经济调度模型建立了现货市场出清模型,以保证结果的合理性。在求解算法方面,通过改进深度强化学习方法,提出了基于风险管理的多智能体深度强化学习算法,并对模型进行迭代求解。最后,通过算例验证了均衡分析方法的合理性和有效性,并剖析了不同比例市场化差价合同或政府授权差价合同,以及不同风险偏好对市场均衡的影响。     

基于多群体协同进化的电力市场均衡模型

可再生能源配额制及绿证制度作为一种新型的市场交易政策,能够极大地促进新能源的消纳。考虑配额制及绿证制度引入后,电力批发市场和绿证交易市场存在耦合的影响关系,市场中发电商存在相互博弈行为。基于电力市场均衡策略,建立了两个市场协同下的多寡头非合作博弈模型。在电力批发市场中,发电商以古诺形式参与市场竞争。在绿证市场中,绿电商以供给函数形式进行绿证竞争。针对博弈模型,采用多群体协同进化算法对纳什均衡点进行求解,重点对两种市场交互下的发电商策略性行为进行分析。仿真结果表明了模型的有效性及算法的可行性。     

考虑暂态稳定约束的可用输电能力的计算

基于传统的最优潮流模型及多机电力系统的经典数学模型,利用隐式梯形积分法,将电力系统中所有发电机转子摇摆方程差分化为等式约束、发电机转子相对摇摆角稳定极限作为不等式约束,将其作为暂态稳定条件加入最优潮流的等式约束和不等式约束方程中,提出了一种考虑暂态稳定约束的可用输电能力计算的计算方法,用原始-对偶内点法求解该模型,并通过引入一个非线性互补函数改进原对偶内点法中的互补松弛变量在每次迭代中都必须保持正向的缺点,使优化问题的求解效率得到提高。14节点系统计算为例说明了该方法的有效性。     

输电网络约束下发电商的市场力行为分析

市场力是指市场参与者能够影响市场出清价格和交易数量的能力。研究电力传输网络约束下竞争电力市场中发电商市场力行为对加强市场监管以及引导市场公平竞争具有重要意义。主要针对不完全信息条件下的双边竞争市场,应用博弈论中均衡模型来分析发电商在最大经济利益的驱动下行使市场力的策略竞标行为,采用2层优化搜索策略计算纳什均衡解的方法进行市场力评估。IEEE30节点的算例分析中,以完全竞争市场下的均衡电价为基准,比较了完全信息与不完全信息条件下发电商拥有的市场力大小,仿真结果表明该市场力分析方法有助于市场监管人员测算与控制市场力,加强市场监督。     

基于纳什均衡理论的电力市场动态投标分析

为准确模拟电力市场参与者的动态决策过程,基于供给函数和纳什(Nash)均衡理论,考虑输电网固有的特性,提出计及输电网约束的电力市场动态供应函数模型。新模型由一差分动态系统和由非线性互补函数转换的半光滑方程系统构成,参与者策略报价的决策变量考虑为供应函数的线性和二次项系数。基于此两参数投标模型,以3个节点组成的电力市场为例,分析在不同市场参数和不同输电网运行状态(阻塞和不阻塞)下,市场的Nash均衡状况和均衡点的局部稳定性;通过数值仿真探讨不同市场参数对市场的动态行为及局部稳定性的影响;并与古诺(Cournot)模型进行仿真比较,仿真结果显示了供应函数模型更符合电力市场的运营情况。     

考虑暂态稳定约束的可用输电能力的计算

基于传统的最优潮流模型及多机电力系统的经典数学模型,利用隐式梯形积分法,将电力系统中所有发电机转子摇摆方程差分化为等式约束、发电机转子相对摇摆角稳定极限作为不等式约束,将其作为暂态稳定条件加入最优潮流的等式约束和不等式约束方程中,提出了一种考虑暂态稳定约束的可用输电能力计算的计算方法,用原始-对偶内点法求解该模型,并通过引入一个非线性互补函数改进原对偶内点法中的互补松弛变量在每次迭代中都必须保持正向的缺点,使优化问题的求解效率得到提高.14节点系统计算为例说明了该方法的有效性.