基于CVaR风险计量指标的发电商投标组合策略及模型

电力市场中各类市场具有不同的价格波动特性和收益率随机变化特性。为了保证年度收益最大且风险最低,发电商需在各个市场上合理分配参与竞价的电量。借鉴金融领域风险管理的理论,以条件风险价值(CVaR)为风险计量指标,综合考虑风险和期望收益率,建立了新的发电商均值-CVaR投标组合优化模型。应用该模型,对发电商在年度合约市场、月度合约市场、日前市场和实时市场4个市场总电量的分配比例和有效前沿进行了计算。计算结果表明,所提出的模型能较真实地反映发电商所面临的市场风险的本质特征,可使发电商在保证一定期望收益率的前提下承担最小的CVaR风险,从而为发电商的投标决策与风险评估提供了新的思路。     

基于风险管理在开放的能量市场和备用市场间优化分配发电容量

在能量市场和备用市场同时开放的电力市场中,对发电商而言,最关键的问题是针对本公司的情况,根据市场信息,寻求一种优化两市场发电容量分配的售电策略,使得发电商在最小的风险下获得最大收益.文中引入了经济学中效用和风险管理的概念,分别用均值和方差来衡量发电商的收益和风险,对这一问题进行了建模和讨论,研究了发电商在能量市场和备用市场中的发电容量优化分配问题,给出了问题的解析解,并用实例进行了论证.研究结果不仅可供发电商在分配不同市场的发电量时参考,也为发电商进一步构造投标曲线打下了基础.     

加权CVaR下的发电商多时段投标组合模型

在多市场条件下,为了实现收益最大和风险最小,发电商需要在不同市场合理分配竞价电量。发电商竞价决策是多阶段决策,因而决策过程常呈现多期风险,即动态风险。同时各类电力市场收益率并非固定不变,而是具有随机变化的特性。条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)可以衡量决策过程的风险和收益,而单时段CVaR只考虑单一时段的静态风险和固定收益率,因此采用多时段CVaR模型度量发电商的动态风险和随机变化的收益率,并建立发电商加权多时段CVaR组合市场投标策略优化模型。应用该模型,发电商可以在不同时段将竞价电量在多市场中进行合理分配,以实现风险最小和收益最大。算例分析结果表明该方法的有效性,从而为发电商的投标决策和风险度量提供新的思路。     

考虑预期利润目标的发电商多交易市场发电量分配策略

在竞争的电力市场环境中,各个交易市场不同的价格波动性带来不同的利润和风险,发电商需要在各市场中合理分配有限的发电量,以在利润和风险之间进行协调,使其自身效用最大化.目前,已有决策方法一般借鉴现代投资组合理论中的均值方差模型,然而,该模型关于发电商风险偏好始终一致的假设并不符合一般决策心理.为此,文中使用价值函数描述了发电商对利润分布形式变化的风险偏好,并计及了达到预期利润目标概率对分配决策的影响,从而使得市场分配结果更加符合发电商的心理愿望.此外,还在计算分配方案的利润分布过程中考虑了最低报价对风险的规避作用,使得决策结果更加准确.最后,算例分析验证了文中方法的有效性.     

均值-LPM模型在发电商资产组合中的应用

在电力市场环境下,发电商面临如何在不同市场中分配发电量来达到利益最大化,并且使风险最小或者将风险控制在一定的范围之内。详细分析了发电商资产组合问题,并且建立了含无风险资产的均值-LPM模型来解决该问题。基于期望效用原则、随机占优理论和收益-风险理论,常用的风险度量指标(如方差、VAR及CVAR等)最理想的情况也只是和二阶随机占优理论一致,而二阶LPM是和三阶随机占优相一致的,因此LPM构建的效用函数最能反映出投资者的心理过程。最后采用真实市场数据进行算例分析,结果表明均值-LPM模型能有效分配资产比例和控制市场风险。     

基于鲁棒优化的发电商电量分配策略

电力工业的市场化改革可为发电商提供多种交易选择,由于各种交易选择的收益风险特性不同,发电商需要合理分配交易电量以达到满意的风险收益目标。首先,针对现货市场电价的不确定性,采用鲁棒利润和条件鲁棒利润,来描述回避风险的发电商在一定置信水平下的确保利润;然后,提出发电商在现货市场、双边合同和期权等交易选择中的电量分配鲁棒决策模型,通过该模型获得的电量分配策略,可使发电商在一定置信水平下使其确保的利润最大化,并可对风险承受程度不同的发电商制定不同的电量分配策略;最后,通过算例证明了模型的合理性和有效性。     

多种交易方式下的发电商投标组合方案及风险评估

电力市场中存在着日前市场、实时市场、合同市场和辅助服务市场等多种交易方式.对于发电商而言,为了获得较多的利润并且降低风险,必须在各个交易市场上合理分配参与竞价的电量与容量.依据现代投资组合理论,提出基于效用函数的多种交易方式下的投标组合优化模型,将风险管理中的VaR(ValueatRisk)方法引入投标组合方案的风险评估中,推导出发电商最小利润值模型和求解方法,为发电商的投标组合决策及其风险评估提供了新的思路.     

发电商长期电能分配策略研究

电力市场改革使得发电商能够自主的进行电力交易，同样也使得电力交易的方式多样化。发电商既可以在双边合同市场中进行电力交易，也可以在日前市场的实时电能市场和辅助服务市场进行电力交易。因此发电商应解决如何将有限的电力合理的分配到各市场中，从而使得自身效用最大的问题。该文基于双边合同市场和日前市场的市场交易结构，建立了发电商长期电力交易的效用模型，并考虑了机组的运行约束。该模型的优化解能得到不同风险偏好的发电商面对同一电力双边合同的优化容量分配策略以及同一发电商对于不同价格的电力合同的优化分配策略。该文的研究为发电商长期的分配策略提供了决策依据。     

基于期望效用-熵的风电交易风险控制方法

在逐步开放的电力市场环境下,发电商可通过在合约市场以及现货市场等不同类型的市场中合理分配交易电量来规避交易风险。在此背景下,针对溢价机制下风电商在电力市场中的电量分配问题,综合考虑了现货电价的不确定性、风电出力的波动性以及风电商对风险的喜好程度等因素,提出了基于期望效用&-熵的风电商电量分配决策模型。应用该模型,对风电商在年度合约市场、月度合约市场以及现货市场3个市场的总发电量分配进行了计算。计算结果表明：该模型能够反映风电商对市场风险的偏好程度改变时的决策特征,可使风电商在获得其期望收益水平的同时降低交易风险。     

基于β系数的发电商投标组合决策模型

电力市场环境下,发电商面临着各种不确定性,因此,需要在各市场合理分配参与竞价的电量,以实现收益最大化的同时有效的规避风险。为此,借鉴金融学中的资本资产定价模型和单指数模型,区分了系统风险和非系统风险,引入市场灵敏度指数作为风险选择参数,对经典均值?—方差模型进行简化,建立了发电商基于 系数的投标组合决策模型,并讨论了模型解存在的充要条件。算例仿真验证了所提出的模型的有效性和适用性,表明本模型对发电商的投标组合决策具有一定的参考价值和指导作用。     

不确定多市场环境下基于序列运算的发电商容量分配策略

在多元化的电力市场中，发电商面临的关键问题是如何在合约交易、日前交易、辅助服务交易的竞争市场中分配有限的发电容量，从而获得最大效益。作者提出了不确定市场环境下发电商的一种容量分配方法，该方法应用序列运算理论(SOT)描述了不完全竞争的市场模型；引入经济学的效用函数来描述不同决策方案的效益；选择效益最大的方案作为有限发电容量的最优分配方案。以IEEE RTS为例，具体分析了发电商在合约市场、日前有功市场、旋转备用市场的容量分配问题。仿真结果表明所提出的方法能够合理地确定发电商的最优容量分配方案。     

构造供电公司最优电能分配策略的CVaR方法

在输配分开电力市场中,供电公司将被从垄断的电力工业运营体制中解捆,从而作为独立的市场竞争主体参与竞价购电。为了满足终端用户电能需求和系统备用需要,供电公司需要综合考虑在长期合同市场、日前现货市场、备用容量市场以及自备电厂的电能分配。借鉴金融领域的风险管理理论,以条件风险价值(CVaR)作为风险度量指标,综合考虑风险和期望利润水平,建立了供电公司均值-CVaR电能分配策略模型。算例仿真结果表明,给出的模型能够比较真实地反映供电公司决策时所面临的市场风险的本质特征,可使供电公司在保证一定利润水平的前提下实现CVaR风险最小化。     

基于改进Critic-G1算法的发电商市场力综合评价方法

电力市场领域中,发电商市场力的存在会导致电力资源配置效率低下,损害社会福利,降低市场竞争效率。对发电商行使市场力的行为方式进行分析,建立发电商市场力风险评估指标体系,并应用改进Critic-G1组合赋权法对某地区发电商市场力风险进行综合评价。算例结果表明,该地区发电商市场力水平各异。所提方法已在华东某省电力市场得到了实际应用并取得良好的效果,可为其他地区市场运营机构有效识别发电商市场力风险提供一定的依据及参考。     

基于合作博弈的含清洁能源发电商参与现货市场竞价策略及收益分配

随着清洁能源发电技术的成熟及其建设成本的下降,含清洁能源发电商在参与电力市场时逐渐从补贴对象转变为自主竞价的市场主体。一方面,火电机组具有较好的调节能力,但在较低的预期能源价格期间,昂贵的生产成本可能导致其单独参加现货市场竞标时缺乏竞争力;另一方面,清洁能源出力和现货市场电价的不确定性导致发电商在参与电力市场竞争时需承担投标偏差造成的损失,收益大幅下降。采用风火联合竞价策略可以促使二者优势互补、共赢发展。首先,以含清洁能源发电商参与现货市场竞价利润最大为目标,建立考虑投标偏差惩罚的风火机组联合组成的含清洁能源发电商两阶段随机整数优化竞价模型,采用条件风险价值理论评估清洁能源和电价预测偏差风险,并得到最优竞价策略。对联合后获得的收益,利用合作博弈论中的核仁解给出火电机组与清洁能源机组间的收益分配方法。算例仿真验证,所提竞价策略有效提高了含清洁能源发电商的利润,降低了投标偏差惩罚对含清洁能源发电商收益的影响,增强了含清洁能源发电商在参与现货市场的主动性。     

具有节能减排内核的电力市场新模式

为进一步做好节能发电调度与电力市场建设的衔接工作,充分发挥市场机制在统筹配置电力资源方面的基础作用,文中从理论上证明了节能发电调度与电力市场模式衔接的必然趋势和前提条件,提出了“能耗权交易”和“能耗折价标准”概念,实现了能量、能耗、排污三者统一的货币评价标准。在此基础上测算了发电企业外部成本,提出了电力市场外部成本内置法。该方法将发电内部成本、超标能耗外部成本、污染排放外部成本三者统一到社会综合成本的框架内,按照社会综合成本最小化目标来优化调度发电机组。模拟计算及实证分析表明,该方法在有效控制能耗水平和污染总量的同时,实现了社会综合成本最小化,是值得推荐的一种新的电力市场模式。     

日前和实时市场中发电商多目标二层规划竞价策略

由日前和实时市场组成的2市场交易机制是目前普遍存在的电力市场交易机制,在2市场中发电商的电量分配和竞价决策以及风险评估等都是受到广泛关注的问题。指出了现有文献在借鉴经济学和金融学的理论模型来研究多交易市场中发电商竞价策略时存在的问题。首先在分析了发电商竞价结果的概率分布之后,提出了发电商竞价成功概率分布函数的概念。然后基于日前和实时市场中投标结构的特点,针对采用分段报价和按报价结算(pay as bid price,PAB)方式的电力市场,建立了日前和实时市场中发电商的多目标二层规划竞价策略模型,并设计了以蒙特卡罗方法和遗传算法为基础的求解算法。最后采用算例对所提出的模型和算法进行了仿真验证。     

含分布式电源接入的市场多主体博弈分析

研究能源互联网发展背景下含有分布式电源(distributed generation, DG)接入的电力市场中的多主体博弈问题。首先,利用多代理(multi-agents)技术,在由发电商、供电商与多类型用户组成的市场中,搭建了多主体博弈框架。其次,针对该框架下的市场各主体特点,分别采用统一市场出清价格(market clearing price, MCP)和按报价支付(pay as bid, PAB)的市场机制,构建了最优供应函数决策模型、最优投标电价决策模型以及考虑投标风险的最优投标电量决策模型。并且,基于效用函数,考虑弹性负荷(具有分布式发电或可中断能力)用户的购售能力,建立了最优购电和最优DG发电量决策模型。最终,实现了市场各博弈主体的利益均衡化目的。仿真结果表明,基于多代理技术的博弈能实现市场各主体的合理收益,不同主体组合的市场博弈结果存在较明显差异。充分挖掘弹性负荷调节能力可有效提高分布式清洁能源发电渗透率。以上结果符合工程实际与设计需求,验证了所提模型的合理性与有效性。     

基于合作博弈的综合能源服务商现货市场风险规避策略

随着多能耦合的加强和能源改革的推进,综合能源市场逐步建立,其中综合能源现货市场的剧烈价格波动给综合能源服务商带来了较大的风险。针对该问题提出了一种基于合作博弈的综合能源服务商现货市场风险规避策略,首先建立了基于风险价值理论的现货市场交易风险评估模型,其次通过建立综合能源服务商间的合作联盟,降低整体联盟的现货市场交易风险,最后采用Shapley值法对联盟中的成员进行风险分摊,并提出一个该风险分摊结果的交易规则。算例结果表明,综合能源服务商通过结成联盟,可以有效降低其参与现货市场的风险,基于Shapley值的风险分摊方法保证了分配的公平和联盟的稳定,验证了该模型的有效性和可行性。     

电力市场中的激励性机制设计

简要说明了电力市场中应用激励性机制设计理论的意义和一般方法，着重介绍和分析了有关激励性发电上网竞价机制及激励性双边合同设计的应用研究。分析表明，激励性发电上网竞价机制能引导理性发电商披露真实成本信息，有利于实现电力资源的经济调度；激励性电力竞价机制可避免或减轻发电商利用市场力操纵市场的行为，因而有助于降低市场价格剧烈波动的风险，进而改善市场运行的平稳性与安全性；激励性的可中断合同机制有利于实现市场环境下电力资源的最优分配，激励性的投资招标合同能进一步实现电力投资市场风险和利润的合理分摊。