构造发电公司投标策略的一种新方法-微增响应猜测法初探

介绍了微增响应猜测法(Conjectural Variation，CV)的基本概念，提出了基于这种方法构造发电公司在不完全信息情况下的最优投标策略。通过理论分析和算例计算，结果表明基于经典博弈理论构造的发电公司的最优投标策略是该方法的一种特例。采用该方法进行市场模拟时，对各发电公司不同的微增响应猜测进行组合，可以得到不同的市场均衡点，且均为Nash均衡点。     

电力市场的多代理模型

该文提出了基于猜测供给函数模型的发电公司Agent模型，并构造了重复博弈电力市场的Mulit—Agent(多代理)模型。该模型可以用于分析和预测重复博弈的不完全信息电力市场环境下各发电公司潜在的市场力。各发电公司作为一个Agent，根据公布的前阶段市场运行数据动态地调整其微增响应猜测，以获得短期最大利润。通过电力需求无弹性的IEEE6机30母线系统算例验证，该文所提出的电力市场多代理模型具有可行性和有效性。     

基于最优潮流和完全信息的纳什均衡分析

电力市场是一个不完全竞争的市场，发电商可通过策略性投标增加收益.本文利用博弈论研究完全信息条件下发电商投标策略的纳什均衡解.根据实时电价理论利用最优潮流(OPF)计算各发电节点的实时电价．得到不同战略条件下各发电商的收益．进而利用博弈论找出纳什均衡点。通过IEEE-30节点的算例检验了在3种不同负荷水平下3个发电厂商投标策略的纳什均衡．结果表明发电厂商的投标策略会随负荷的变化而改变.     

计及输电约束和需求方投标的线性供应函数均衡点的求解算法

在具有需求方投标的电力市场中，需求方通过策略性投标以获取最大利润，从而影响了市场的均衡结果。该文对线性供应函数均衡的应用加以推广，将需求方投标纳入线性供应函数均衡中，基于最优潮流灵敏度，在时市场中考虑需求波动的情况下，推导出了整个市场均衡点的迭代求解算法。算例表明，无论输电约束存在与否，需求方投标均可显著降低发电商行使市场力的能力；在没有输电约束的情况下，纯策略的线性供应函数均衡是存在的；在输电约束起作用的情况下，随着需求的升高，会达到阻塞状态的纯策略的线性供应函数均衡。     

基于均衡分析的总统调合同电量比例研究

该文针对中国电力市场中合同市场运行规则的特点，应用猜测供给函数均衡方法模拟发电公司策略行为，并考虑风险规避型的合同电价和现货电价之间的联系，构造了电力公司作为单一购买者和市场运营机构参与重复博弈的电力市场运行时，确定市场统调合同电量占总统调用电量的最佳比例的数学模型，使合同市场能够最大限度地发挥其平抑发电公司所拥有的潜在市场力的作用。通过算例计算分析合同电价的波动、合同电量的分配方案以及市场中电力需求的弹性对统调合同电量所占最佳比例的影响。     

计及输电线路约束的电力市场投标均衡点分析

计及输电线路传输约束的电力市场投标模型可将市场参与者的决策空间分成阻塞和无阻塞2个区域.基于Nash均衡的数学定义和一类投标模型,通过分析市场参与者的最优响应曲线的交点确定市场均衡点状态,以3节点市场为例,分析发现在阻塞情况下,市场若存在均衡点,则均衡点位于阻塞和无阻塞的边界上,且均衡点分布为连续的一段线段.通过一类动态投标模型的数值仿真,计算结果与分析结论一致.     

浅析发电公司的竞价策略

电力市场中实时平衡交易即竞价上网交易是不可缺少的、最具特色的一种交易形式。在竞价过程中，发电公司的竞价策略问题是目前电力市场研究的热点。文中讨论了完全竞争市场中，各发电公司应基于边际成本竞价。而垄断竞争市场中具有市场势力的发电公司可以通过撤掉一部分电量或抬高报价来提高市场电价。文中着重对具有市场势力的发电公司的竞价策略进行分析，并提供了澳大利亚新南威尔士州电力市场的算例。     

多类型售电公司共存下竞价售电的市场均衡研究

通过引入竞争,电力市场改革将打破市场垄断,逐步形成发、输、配、售电分开的电力市场运营模式,在该模式下售电侧市场中必然会存在多类型售电公司竞价售电问题。针对该问题研究了多类型售电公司竞价售电模型,该模型以各售电公司获得最大收益为目标,根据各自售电公司的售电侧电力市场结算电价微增响应猜测,以此来调整自身的竞价策略。通过算例仿真分析了无弹性和有弹性两种售电侧市场模式下的市场均衡。仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于风险管理的发电商多时段投标组合策略

电力市场环境下,发电商要在多个市场中制定交易计划,既要衡量风险和收益以获得最大化利润与最小化风险的折中方案,又要兼顾发电机组自身发电成本、多时段机组加载爬坡速率限制等因素。因此,如何在多时段协调分配各市场的竞价电量———即机组多时段耦合投标组合策略是一个值得研究的问题。该文基于双边合同市场和日前市场(包括日前能量市场和旋转备用市场)的交易结构,引入经济学中的效用和风险管理的概念,建立了发电商多时段组合市场投标策略模型,同时详细列出了算例中用该模型计算出的投标组合及分析结果,说明本文的模型与方法能够为发电商进行日前市场多时段的投标组合提供参考方案。     

基于风险管理的发电商多时段投标组合策略

电力市场环境下,发电商要在多个市场中制定交易计划,既要衡量风险和收益以获得最大化利润与最小化风险的折中方案,又要兼顾发电机组自身发电成本、多时段机组加载爬坡速率限制等因素.因此,如何在多时段协调分配各市场的竞价电量--即机组多时段耦合投标组合策略是一个值得研究的问题.该文基于双边合同市场和日前市场(包括目前能量市场和旋转备用市场)的交易结构,引入经济学中的效用和风险管理的概念,建立了发电商多时段组合市场投标策略模型,同时详细列出了算例中用该模型计算出的投标组合及分析结果,说明本文的模型与方法能够为发电商进行日前市场多时段的投标组合提供参考方案.     

考虑绿色证书交易的寡头电力市场均衡分析

可再生能源配额和可交易绿色证书制度作为一种基于市场机制的新能源扶持政策,得到越来越多的关注。该政策的引入会对电力批发市场的竞争产生重要影响,特别是绿色证书交易市场与电力批发交易市场之间存在复杂的相互影响关系。为了定量研究该影响关系,采用寡头竞争均衡理论,建立了一个考虑绿色证书交易市场和电力批发交易市场的两阶段联合均衡模型。在第1阶段,可再生能源发电商以供应函数模式参与证书市场竞争;在第2阶段,所有发电商以古诺模式参与批发市场竞争。该模型描述的均衡问题可以表示为一个具有均衡约束的均衡问题,可采用非线性互补方法来求解。最后,算例仿真重点研究不同配额要求下发电商在两个市场中的策略性行为及相互影响关系,表明在不同的配额要求下,可再生能源发电商会选择在不同市场中行使市场力,并导致电力批发市场价格与绿色证书市场价格上升。     

考虑输电约束的期权市场与现货市场联合均衡分析

针对实际运营电力市场的需求,研究发电商在期权市场与现货市场的联合竞争问题,建立了一个考虑输电约束的两阶段古诺博弈模型。该模型是一个具有均衡约束的2层数学模型,可使用非线性互补方法和改进的Levenherg-Marquardt算法求解。结果表明,输电阻塞抑制了发电商参与期权交易的积极性,削弱了期权对电力市场的作用,加强了处于阻塞有利位置的发电商的市场力,发电商可通过策略性竞标剥夺用户和网络所有者的部分或全部收益。     

Analyzing Two-Settlement Electricity Market Equilibrium by Coevolutionary Computation Approach

Forward contracts play an important role for market power mitigation and risk hedging in electricity markets. In this paper, a two-settlement electricity market including a forward market and a spot market is formulated as a two-stage game. The linear supply function equilibrium (LSFE) model and Cournot model are used to model strategic bidding for the spot market, while the forward market is modeled by Cournot model. A coevolutionary genetic algorithm (CGA) is employed to determine the market equilibrium. The paper then examines the question whether generation companies (GenCos) would voluntarily enter forward markets due to economic inspiration and studies theoretically and numerically the factors which can affect the bidding behaviors of GenCos. The effectiveness of CGA in determining the market equilibrium is investigated and demonstrated based on two test examples. The studies show that GenCos' decisions on the participation in forward markets depend significantly on the type of competition that they have in the spot market. Moreover, GenCos' bidding behaviors in the forward market can be affected by their cost parameters and the slope of system demand function significantly.      

发电商的模仿学习竞价策略

在重复博弈的电力市场中,发电商的竞价策略和个体学习行为是个复杂的动态问题。分析发电商竞价策略这一热点问题的最新研究思路和仿真方法。为模拟发电商的自主学习和市场的动态演化过程,引入博弈学习理论,建立基于模仿学习的发电商竞价策略模型,分析不同信息条件下的学习动态过程,及重复竞标时发电商模仿学习对博弈演变及市场均衡的影响。仿真结果表明模仿学习具有较好的收敛性。另外,完全信息条件下,发电商全局学习能引导市场趋于瓦尔拉斯均衡和古诺-纳什均衡二者之间的一个均衡状态;非完全信息条件下,发电商全局学习的结果是市场总体行为收敛到古诺-纳什均衡,而发电商的个体行为则与古诺－纳什均衡状态存在偏差。     

Bidding strategies in oligopolistic dynamic electricity double-sided auctions

In this paper, the problem of developing bidding strategies in oligopolistic dynamic electricity double-sided auctions is studied. We model electricity double-sided auctions as dynamic systems and use Nash-Cournot strategies for the market participants (generating firms and load serving entities). Through simulation studies, we compare the efficiency and competitiveness of electricity double-sided auctions to those of electricity supplier-only auctions (using the developed bidding strategies).     

Impacts of Network Constraints on Electricity Market Equilibrium

Nash equilibrium is usually used as the solution of generator's strategic bidding in electricity markets. The available literature has shown by simulation that multiple market equilibria or no pure equilibrium may be induced after the inclusion of network constraints (transmission constraints). This paper presents a systematical analysis for the impacts of network constraints on the market equilibrium in oligopolistic electricity markets. In our modeling, the independent system operator (ISO) dispatches generation and determines nodal prices via solving an optimal power flow (OPF); and the individual generator optimizes its submitted supply function with Nash-supply function equilibrium (SFE) strategy, after taking into account ISO's decision-making process on dispatched generations and nodal prices. The conditions for the existence of equilibrium are given, and it is shown that there may be multiple equilibria or no pure Nash equilibrium. The equilibrium, if it exists, will be at a point where generators pay no congestion charge     

寡头垄断电力市场实验设计与博弈分析

将实验经济学的方法成功应用于寡头垄断电力市场研究，介绍了价值诱导原理、电力市场寡头垄断实验设计方案和实验过程，针对一个由3个厂商组成的寡头垄断实验市场进行了多次实验并对实验结果进行了严格的统计分析。实验结果表明，在寡头竞争市场环境、不对称成本函数和重复博弈条件下，市场竞争逐渐收敛到完全竞争均衡和纳什均衡之间的结果。被试者是否具有辅助决策工具对实验结果有显著影响，在具有辅助决策工具时，有限理性的被试者在重复博弈中能达到理论上的静态纳什均衡。所得结论为电力市场的仿真实验研究提供了方法论上的参考，也为寡头垄断电力市场的参与者行为和市场均衡分析提供了实验依据。     

发电商不同策略的供应函数均衡分析

电力市场是一个接近寡头垄断的市场,因而市场中的发电商往往会采用策略性投标来获得最大收益.根据联营模式下电力市场的特点,利用供应函数模型来模拟发电商的策略行为,给出了各发电商选择改变不同投标参数报价时的反应函数,通过算例比较研究了多个发电商在改变不同投标参数报价时的纳什均衡策略,结果表明选择改变不同投标参数报价会影响均衡结果.此外,还分析了需求弹性等因素对发电商均衡策略的影响.     

A strategic production costing model for electricity market price analysis

Production costing models (PCMs) have been extensively used to analyze traditional power systems for decades. These tools are based on the costs of production, but in oligopolistic electricity markets market prices can not be explained attending just to marginal costs but instead bid prices have to be considered, since market participants seize their dominant position in the market looking for higher profits. Thus, the merit order composition criteria applied in traditional PCMs has to be somehow reconsidered in order to be able to represent the agents' strategic bidding. The objective of the strategic production costing model (SPCM) presented in this paper is to evolve the PCM approach to adapt it to the actual wholesale electricity markets without losing its typical advantages. The generalization proposed allows to represent an oligopolistic hydrothermal electricity market and provides the system price-duration curve as well as the income and expected costs of every generating agent. Compared with other oligopolistic models, the main advantage of the SPCM is its potential computational speed, which makes it very suitable for risk analysis studies that require considering a large number of scenarios.