需求侧参与期权市场的电力市场均衡分析

期权是电力市场参与者使用的主要金融工具之一.建立了风险厌恶的购电商以效用最大为目标、风险中立的发电商按Cournot方式竞争的两阶段博弈模型,给出了市场均衡的解析解.结果表明期权对电力市场的作用要强于远期合约,随着购电商等值风险规避指数和现货市场电价波动性的增加,发电商的市场力逐渐加强,为保持较高的收益和现货市场电价,发电商有兴趣维持现货市场电价的高波动性.     

考虑套利因素的发电商竞价模型研究

电力市场中的核心电价机制在资源配置中起着基础性的作用。针对不完全电力市场中因网络拓扑各节点电价差异而产生的套利行为,提出用金融学无套利定价理论分析市场中存在的套利因素,分别从是否考虑套利因素2个方面建立发电商上网竞价的2种模型。通过仿真模拟电力市场中的风险交易,比较发电商在2种模型下的收益,得出不完全电力市场中套利竞价对于发电商的重要性,从而验证了该方法的合理性和可行性,为发电商在制定上网电价时提供了决策依据。     

电力市场中MCP和PAB机制的Swarm仿真分析

竞价机制的设计一直是电力市场设计的难点。采用Swarm仿真的研究方法对两种竞价机制的均衡过程进行了比较分析。仿真发现,在市场出清价MCP（Market clearing price）和按报价支付PAB（Pay-as-Bid）机制下,在发电商博弈过程中,PAB机制中出清电价低于MCP机制;在发电商博弈达到市场均衡后,MAC机制中出清电价低于PAB机制;在PAB机制中,每个发电商成交电量和成交价格的波动幅度要小于MCP机制。在竞争博弈过程中发电商的无意识共谋行为也是两种竞价机制中存在市场力的原因之一。     

容量电价机制对发电商竞价行为的激励

容量电价是调控电源投资和建设的一种宏观手段，还会对市场成员的竞价行为及电力市场交易产生影响。该文从激励的角度分析容量电价对市场成员竞价行为的影响，并利用基于报价中标概率信念函数的电力市场模拟方法，通过建立考虑容量电价因素的发电商个体新决策模型，定量研究和比较了国内两种不同容量电价补偿机制对发电商竞价行为和市场均衡状态的影响。理论分析和算例表明，按照中标容量支付容量电价，会抑制发电商的报价投机行为，使市场均衡价格较低。     

基于博弈论的发电侧竞价市场均衡特性分析

利用供给函数均衡模型分析发电侧竞价市场均衡的性质。求解出市场均衡下市场出清电价、发电商上网电量和收益等市场出清结果的解析解,通过推导这些市场出清结果相对需求价格函数参数和发电商成本函数参数的导数并确定其性质,揭示了电力需求和需求价格弹性及其组合影响市场均衡的规律,结合两种不同发电商成本结构分析了发电商成本特性对市场均衡的影响。算例验证了导数性质及相关结论。     

基于博弈论的发电侧竞价市场均衡特性分析

利用供给函数均衡模型分析发电侧竞价市场均衡的性质.求解出市场均衡下市场出清电价、发电商上网电量和收益等市场出清结果的解析解,通过推导这些市场出清结果相对需求价格函数参数和发电商成本函数参数的导数并确定其性质,揭示了电力需求和需求价格弹性及其组合影响市场均衡的规律,结合两种不同发电商成本结构分析了发电商成本特性对市场均衡的影响.算例验证了导数性质及相关结论.     

电力市场中MCP和PAB机制的Swarm仿真分析

竞价机制的设计一直是电力市场设计的难点.采用Swarm仿真的研究方法对两种竞价机制的均衡过程进行了比较分析.仿真发现,在市场出清价MCP(Market clearing price)和按报价支付PAB(Pay-as-Bid)机制下,在发电商博弈过程中,PAB机制中出清电价低于MCP机制;在发电商博弈达到市场均衡后,MAC机制中出清电价低于PAB机制;在PAB机制中,每个发电商成交电量和成交价格的波动幅度要小于MCP机制.在竞争博弈过程中发电商的无意识共谋行为也是两种竞价机制中存在市场力的原因之一.     

考虑期权合约的电力市场古诺-纳什均衡分析

期权是发电商进行策略性竞价和规避市场风险的重要金融工具,目前的研究主要集中在期权的风险规避功能,关于期权对发电商竞价策略的影响研究甚少。该文建立了考虑电力期权的两阶段古诺博弈模型,给出了市场均衡的解析解,结果表明期权的存在增强了电力市场的竞争,在一定程度上抑制了发电商的市场力滥用,为保持较高的现货电价和稳定的收益,发电商有兴趣维持现货电价的高波动性。     

考虑远期合同交易的发电市场分段线性供应函数均衡模型

采用线性供应函数均衡方法，针对多个具有非零截距线性边际成本的非对称发电商，研究了考虑远期合同交易的发电市场均衡模型。提出了2种方法，即基于发电阈值电价的方法与基于竞标闲值电价的方法，来获取分段均衡的供应函数，并计及发电商出力限制对均衡结果的影响。算例分析表明了模型的有效性，并且显示，如果市场规则要求发电商投标时必须保证其合同电力，则在发电商的合同销售电力较大时，这种市场规则通常将导致市场均衡价格的明显下降。     

考虑物理期权的期权市场与现货市场联合均衡分析

期权是发电商进行策略性竞价和规避市场风险的重要金融工具,目前的研究主要集中在期权的定价及其风险规避功能,关于期权对电力市场均衡的影响研究甚少。建立了考虑物理期权的两阶段Cournot博弈模型,给出了市场均衡的解析解,结果表明物理期权的存在增强了电力市场竞争,在一定程度上抑制了发电商的市场力滥用,为保持较高的收益,发电商有兴趣维持现货电价的高波动性。     

电力市场环境下基于电价互换的发电公司风险管理策略(英文)

电力现货交易市场属于实物交易市场的一种,具有很高的价格波动性,给市场参与者带来风险;考虑市场参与者不同的风险偏好和比较优势,利用电力价格互换,对冲电力价格波动的风险.首先介绍了金融市场和效用理论学科中应用较多的互换工具,并以此为基础建立了电力价格互换的风险对冲模型,解释了在开放的电力市场中如何利用价格互换来对冲风险,最后用算例分析表明价格互换工具可以有效地用于价格波动剧烈的市场中的风险控制,也可以作为电力公司不同的风险组合策略.     

基于多周期GARCH-M模型的短期电价预测

电价的分布特性是电力市场风险管理和电力金融产品定价的重要依据。建立了一个采用虚拟变量和正弦函数来刻画现货电价序列多周期性特征的GARCH-M模型。该模型易于定阶、待估参数少,可同时处理电价序列的趋势变化、多周期、异方差及其与负荷之间的非线性相关性,具有一定的实用价值。对PJM电力市场历史数据的分析表明,电价分布的异方差和负荷的平方对电价均值具有显著的影响,电价序列具有周、半月、月、季、半年等多重周期和明显的波动集聚性。     

计及输电约束的区域双边电力市场LSFE分析

建立了一个能考虑输电网络约束的区域双边电力市场线性供应函数均衡(LSFE)模型，并分析了在传输线路发生不同阻塞情形时，有套利和无套利不同的假设对发电商市场力、市场平均电价和网络所有者的不同影响。采用基于非线性互补方法的改进的 Levenberg-Marquardt 算法来求解均衡解。30节点的 IEEE 测试系统计算结果表明，套利者的出现可以起到降低市场电价、限制发电商市场力的作用，同时有利于整个市场社会福利和消费者利益的提升。     

A Hybrid System-Econometric Model for Electricity Spot Prices: Considering Spike Sensitivity to Forced Outage Distributions

With the current trend in deregulation, all electricity markets have been subject to volatile electricity prices, typically in peak season. As markets mature, new financial and operational risk management instruments are becoming available. In order to price such instruments, a model for the underlying price process is required. In this paper a hybrid model is described that contains aspects of the power system, as well as the historical time-series of spot prices observed in the market. By including both aspects of the problem, a model with both economic and system-based aspects is created. Its modular design allows easy adaptation to different markets based on generating system reliability, load patterns, and price histories. The spot price histories are manifest in two probability distributions for these prices, whereas the system specifics are included via load and generation models which are calibrated to the climate and system of interest.      

A Reinforcement Learning Model to Assess Market Power Under Auction-Based Energy Pricing

Auctions serve as a primary pricing mechanism in various market segments of a deregulated power industry. In day-ahead (DA) energy markets, strategies such as uniform price, discriminatory, and second-price uniform auctions result in different price settlements and thus offer different levels of market power. In this paper, we present a nonzero sum stochastic game theoretic model and a reinforcement learning (RL)-based solution framework that allow assessment of market power in DA markets. Since there are no available methods to obtain exact analytical solutions of stochastic games, an RL-based approach is utilized, which offers a computationally viable tool to obtain approximate solutions. These solutions provide effective bidding strategies for the DA market participants. The market powers associated with the bidding strategies are calculated using well-known indexes like Herfindahl-Hirschmann index and Lerner index and two new indices, quantity modulated price index (QMPI) and revenue-based market power index (RMPI), which are developed in this paper. The proposed RL-based methodology is tested on a sample network     

基于价格配额曲线的售电商投标策略优化

近年来随着中国电力体制的改革,大量售电商参与到电力市场之中.对于部分售电商而言,其可能存在一定的市场影响力,投标行为会对市场出清电价产生影响,进而影响到自身的投标策略.考虑到售电商自身的投标策略对市场出清电价的影响以及出清电价本身的不确定性,文中将市场出清电价分布与价格配额曲线(PQC)相结合,建立了基于PQC的市场出清电价的分布模型,进而建立了售电商在电力市场的投标行为优化模型.同时,研究了不同市场供求关系下对应的出清电价分布情况对售电商投标策略的影响.算例表明,对比不同情况下售电商的最优投标策略,基于PQC的方法可以使售电商更好地适应市场并合理地调整投标策略.     

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。     

水电机组检修周期的优化研究

降低设备的维护费用,合理改变定期检修时间间隔是目前比较普遍关注的问题,改变按检修规程进行检修的作法,依水电机组运行小时数为检修策略,在水电机组等值老化曲线的基础上,建立了一个数学模型,目标函数为机组在整个寿命期内获得利润最大,而不是短期的效益最大,并考虑了电力市场的经济因素和水电机组的多种约束条件。由于模型中存在很多随机变量,所以选用蒙特卡洛法求解此模型,详细给出了模型求解步骤,并用灵敏度法进行校验,证明了算法的合理性和可行性。软件应用于太平哨水电厂,为其在电力市场环境下科学安排机组的检修周期提供了一个便利工具。     

发电商参与碳市场与电力中长期市场联合决策模型

在双碳目标及全国碳市场上线的背景下,发电商需同时在电力市场及碳市场上进行交易决策。目前相关研究未深入考虑电力中长期市场及发电商在碳市场上的投机行为。为此,提出了一种发电商参与碳市场与电力中长期市场联合决策模型。该模型以一年的碳市场履约期为优化周期,在考虑发电商投机行为的基础上,利用条件风险价值刻画由于市场价格不确定性所带来的利润风险。该模型同时改进了相关研究中碳市场碳价仅假定为固定值的不足,且克服了原本以履约期为时间尺度的碳配额约束被强行分解到电力市场各个交易时段的问题。基于广东省相关市场数据搭建算例,并与传统的发电商决策模型进行对比分析。结果表明：发电商可根据该模型综合考虑电力市场及碳市场情况进行交易决策,获得比传统模型更优的综合效益。     

基于节点电价的阻塞管理理论在华北电网的应用

介绍了以节点电价为基础的市场模型在我国区域电力市场设计中的初步应用成果。在建立华北电网模型及确定电厂竞价价格时引入了安全约束经济调度,并对华北电网节点电价市场进行了仿真计算。算例的设计模仿了中国电力市场改革逐步放开价格竞争的过程,对不同模式下的电网安全、节点电价、系统运行费用、系统阻塞费用进行了分析比较,研究了基于节点电价的阻塞管理理论在华北电网的应用效果。