电力市场下基于实物期权理论的电源投资动态决策模型研究

传统的电源投资模型基于净现值(NPV)分析工具,它没有考虑市场的不确定性,而电力市场环境下需要建立动态投资模型,以研究投资者如何利用投资选择权规避不确定性带来的风险。为此,该文基于实物期权理论研究提出电源投资动态决策模型。首先依据电源投资特点并结合等待投资期权理论,研究给出模型的数值求解过程,然后结合我国南方区域电力市场电源结构特点,通过对发电容量投资案例的仿真计算,研究了投资者面对市场不确定性获取等待型期权的动态决策,分析了价格上限和投资许可证有效期对投资决策的影响。该文的研究不仅能为电源投资者提供新的决策方法,而且也能为政策制定者制定有序吸引电源投资的产业政策提供理论参考。     

考虑电价-出力关联不确定性的风电场投资分析

针对电力市场中电价的波动性、风能资源的随机性及可控性差等特性带来的投资风险,运用投资组合理论对风电场集群的投资资金进行合理配置,使得投资者在可承受风险范围内获得更高的资金回报率.首先,计及电价-出力关联不确定性,计算各个风电场每单位装机容量得到的年收益和收益的方差,建立计及不确定性的风电场投资风险分析模型;而后,运用投资组合理论进行风电场优化配置组合;最后,采用某地区的相关数据模拟仿真,用粒子群算法求解风险投资模型.分析计算结果表明,该方法有效可行.     

考虑条件风险价值的虚拟电厂多电源容量优化配置模型

虚拟电厂中风、光等可再生能源出力及市场电价的不确定性会导致其收益具有一定的风险性。合理配置虚拟电厂中风电、光伏、储能以及常规机组的容量,能够降低系统成本,使投资者的利益最大化。以投资和运行成本最小为优化目标,采用条件风险价值作为风险量度的指标,建立了一种基于投资组合理论中计及风险量度的虚拟电厂容量优化配置模型。在此基础上,探讨风险偏好对规划虚拟电厂多电源容量配置的影响,以及环境成本、自然资源及负荷之间的相关性对配置结果的影响。以美国德克萨斯州某地区附近的风、光资源,电价及负荷数据为实例,采用场景技术模拟不确定性。算例结果表明了该模型的正确性,可为不同风险偏好的投资商在规划建设虚拟电厂时面对多电源容量配置问题提供定量依据。     

考虑多种变量不确定性的梯级水电站中期调度及交易决策方法

如何衡量在中期调度阶段参与中长期市场交易时由于日径流与市场出清电价的不确定性而承受的风险并做出相应决策是梯级水电站亟待解决的问题.结合中国西南某以水电为主导地位的真实市场结构与交易结算规则,建立联合信息间隙决策理论与前景理论的梯级水电站中期运行及交易决策方法.针对中期调度阶段水电站参与中长期市场交易面临的主要不确定性变量,根据信息间隙决策理论得到鲁棒模型中满足预期收益的变量的最大波动范围,再利用前景理论在该范围内构建一种计及决策者心理因素的竞价策略模型.以某电网梯级水电参与电力市场的实际资料为例进行仿真分析,结果表明所提方法可提供不同预期收益目标下日径流与市场电价波动范围,并且可在该范围内根据决策者不同的风险偏好程度制定合理的申报决策与运行方案.     

考虑多时段CVaR的供电公司购电优化模型

电力市场环境下,由于市场价格的不确定性和负荷需求的随机性,供电公司面临在多个市场间购电时需要综合考虑风险和收益的权衡问题。单时段条件风险价值（conditional value at risk,CVaR）可以衡量单一时段购电的风险和收益,但购电过程是一个动态的优化问题,因此将多时段CVaR风险收益模型应用于供电公司的购电组合中,建立以风险最小化为目标的多市场购电组合优化模型。应用该模型,对供电公司在多个时段多个市场的购电分配进行计算,并利用该模型分析不同置信水平和期望收益对购电分配决策的影响。考虑到风险对未来投资收益的长期影响,引入转移影响率,将上一时段的风险转移到下一时段,从而降低整体风险。算例结果表明了该方法的有效性,从而为供电公司的购电决策及其风险评估提供新的思路。     

基于机会约束规划的发电商报价策略

在电力市场中,发电商可采用策略性报价来使收益最大化.收益必然伴随着风险,本文重点研究如何选择兼顾收益和风险的报价策略,将机会约束规划引入包含很多不确定性因素的报价问题中,建立了风险-收益模型,利用遗传算法对该模型进行了求解;根据行为金融学风险偏好的概念,分析了不同风险情况下发电商的收益情况;最后以一个包含6个发电商的电力市场为例进行了仿真计算,结果表明了该模型的有效性.     

基于可拓距K-均值聚类和正弦微分进化算法的风储联合系统优化配置

以最大化风储联合投资商的收益和风电就地消纳率为目标,考虑源网荷协同优化和需求响应构建了风储联合系统的多目标优化配置模型;采用可拓距K-均值聚类算法对分布式风电出力和负荷需求的不确定性进行多场景分析,以实现更为准确而均衡的场景缩减;通过引入多核并行运行环境与正弦函数的思想,提出基于并行多目标正弦微分进化算法对优化配置模型进行高效求解;以IEEE 33节点配电系统为算例进行风储联合系统的优化配置,仿真结果验证了所建模型的有效性和优越性.     

发电机组在两种市场模式下选择售电决策的多级模型

针对我国过渡时期一种新的电力市场模式下发电机组的售电策略进行研究.根据发电机组的报价,构建市场出清价计算模型;采用概率分析法,通过比较市场外发电机组的发电报价与市场出清价两者之间大小关系,分析发电机组竞价成功和失败的概率,由此得出发电机组所获收益的期望值;由于发电机组竞价成功的上网电量具有不确定性,导致其收益是一个区间数,因此采用区间法,构建发电机组进入市场内的风险评估模型,以得到发电机组的最优售电策略.最后,算例表明,该模型具有一定可行性,对新市场模式下的发电机组售电策略具有一定参考价值.     

风电投资风险评估

风电投资面临政策、市场、技术等诸多不确定性因素。针对我国目前的风电投资环境,建立了计及风资源评估不确定性、投资成本不确定性和投资决策不确定性的风电项目评估模型。该模型中考虑了4种投资灵活性,即推迟投资、扩张投资、放弃投资以及同时考虑扩张和放弃投资的可能性。通过具体算例,对投资成本不确定性对4种投资灵活性价值的影响以及对投资决策的影响进行了仿真分析,并得出了一些有益的结论。     

电网建设项目投资组合优化模型研究

阐述了现代投资组合优化理论,对电网建设项目的投资组合优化问题进行研究.以一定风险承受能力范围内的项目投资组合收益最大化为目标,综合考虑资金、人力物力等资源和项目不可分等约束,构建了电网建设项目投资组合优化模型,提出包括资金、风险等在内的约束条件,通过算例分析.验证了模型及其解法的实用性和计算结果的准确性.     

灵活运行方式下碳捕集电厂提供备用服务的决策模型

碳捕集电厂可以通过降低碳捕集水平,将原本用于捕集CO2的能量快速、实时地释放出来以提供备用服务。文中对具有灵活运行能力的碳捕集机组,建立了已知能量市场和容量市场中标量后,以在备用市场、能量市场及碳排放市场等多个市场的综合效益最大为目标的碳捕集水平优化决策模型。模型计及了备用被调用的随机性并采用详细的机组成本模型,可以确定碳捕集机组在备用被调用与备用不被调用两种情况下的最优碳捕集水平和所需预留的备用容量。通过实际算例验证了优化的效果,并分析了碳价、机组特性、能量市场中标量及备用市场中标量等对碳捕集策略及备用服务策略的影响。     

基于前景理论的风-蓄联合系统中长期电量分解模型的研究

为解决风-蓄联合系统同时参与中长期市场与日前市场的组合交易问题,提出一种考虑发电商心理特征的方法,并给出基于前景理论的风-蓄联合系统中长期电量分解模型。该模型通过构建发电商收益的价值函数衡量发电商对收益偏差的感受,运用概率权重函数描述发电商对不同场景下中长期电量分配方案的偏好,建立以前景效用值最大化为目标的风-蓄联合系统中长期电量分解模型。算例分析验证了所建模型的合理性和有效性,为发电商制定合理可行的盈利目标,提升发电企业在电力市场环境下的盈利水平提供理论依据和参考。     

引入投资决策的电力容量市场均衡分析

针对纯能量市场难以解决发电机组的固定成本回收问题,国外电力市场已开展了建立容量市场的实践,以市场化机制形成对机组补偿的价格信号,保障发电容量充裕性。文中从容量市场机制设计的角度出发,在考虑市场成员策略行为的前提下,对引入投资决策的电力容量市场进行了建模与均衡分析。首先,描述了容量市场的基本机理,针对容量市场的投资决策问题建立双层均衡模型,上层模型为寡头主体的最优决策模型,下层模型为容量市场出清模型;其次,利用最优性条件将双层模型转化为单层模型,运用分段线性化等方法实现模型线性化,得到混合整数线性规划问题;最后,基于中国某省的实际数据进行算例分析,深入探究了市场主体的策略行为,揭示了寡头主体抬价时的过度投资行为及其影响因素,提出限制项目竞标自由度的策略行为规制方法并验证了该方法的有效性。     

基于博弈论的风火打捆参与大用户直购策略

为解决火电厂参与直购交易挤占风电上网空间的问题,该文提出了风火打捆参与大用户直购交易新模式。首先,分析了可再生能源强制配额机制背景下,风火打捆参与大用户直购的双边博弈关系。然后,基于动态非合作博弈理论,以风火打捆系统的直购电价和大用户直购电量为决策变量,建立了以双方收益均衡且最大化为目标的博弈模型,并论证了纳什均衡存在性。最后,基于纳什谈判方法,以双方发电和风险损失成本为基础,综合考虑双方满意度,提出了风-火利益分配方法,并通过具体算例验证模型的可行性和实用性。结果表明,风火打捆系统参与直购交易,有利于增加各参与方直购收益,促进了受阻风电消纳,改善了系统灵活性,为优化含大规模风电系统的电力市场模式提供了新方法。     

输电网投资规划的Nash均衡分析(一)——纯策略Nash均衡的分析

电力系统引入市场机制后，输电网的投资具有分散化的趋势，同时，各参与者的投资策略及相互影响、相互依存。正确分析各潜在投资者的行为，对投资主体和系统运行管理部门的决策具有重要意义。文中以非合作静态博弈理论为基础，对输电投资博弈进行了定义，通过运行模拟计算各种策略组合下博弈各方的收益，进而求得Nash均衡点，为参与者的投资决策提供了依据。研究结果表明，面对众多的潜在投资者及其可能的投资行为，参与者总是以自身利益最大化为目标，充分体现了个体理性原则。     

非合作博弈在热电联产竞价中的应用

指出了热电联产企业参与到发电市场竞争中的必要性。介绍了热电联产的煤耗分配方法,首次提出了热电联产企业的竞价收益函数,并以此收益函数为基础,将发电市场中的参与者分为热电联产企业与火电企业2种类型,在完全信息与不完全信息2种条件下,应用非合作博弈理论,讨论了市场中存在3家企业（2家热电联产企业和1家火电企业）时,热电联产企业的竞价上网过程。结论表明,热电联产企业应该利用自身的能源梯级利用优势,积极参与到发电市场的竞价上网博弈中。     

火电厂投资风险决策的模型与整体框架

该文引入全新的机会成本评价原则，以投资商最关心的装机进度和规模以及融资结构作为决策变量，以资金在全局意义下得到最合理利用为目标，用蒙特卡洛模拟进行风险分析，并结合决策者对风险的主观态度，建立了电力市场环境下火电厂项目投资决策问题的实用而新颖的数学模型。在此基础上应用博弈论方法，分析了竞争对手投产策略对本项目的影响。后续文章中将给出模型的算法和算例分析。     

基于演化博弈的区域电力市场报价策略研究

在电力市场环境下,随着省电力公司与发电厂商共同竞价的双边竞争区域电力市场的形成,研究了供需双方的报价策略和市场稳定策略点问题。以南方区域电力市场规则为例,分析了省电力公司与发电厂商报价策略的不同。应用演化博弈理论中的多群体复制动态博弈模型,对省电力公司与发电厂商竞价策略的演化过程进行模拟并研究其演化稳定策略。实际算例表明,"发电厂商报低价售电"与"省电力公司报高价购电"为市场演化稳定策略,与南方电网电力市场的实际模拟运行情况相符,可为市场监管和供需双方确定报价策略提供技术参考。