互联电力系统中发电市场势力刍议

市场势力的存在阻碍着电力工业完全竞争市场的形成。文章研究了发电侧的市场势力行为。重点研究了发电市场势力的形成原因，指出了传统描述市场势力指标的优缺点。同时，结合一种在美国中西部电力系统中使用的市场势力模拟模型，说明了用模拟研究市场势力的可行性和有效性。     

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。     

Power Pool中发电公司的竞价策略

研究了电力联营体（Power Pool）中发电公司的报价策略,在非完全部分的Power Pool中,发电公司可以作为一个价格接受者,也可利用其市场势力操纵市场价格,发电公司作为价格接受者时将基于边际成本曲线报价,但其最低报价必须根据市场行情而变化;具有市场势力的发电公司可以采取限制产量、抬高电价的策略。Power Pool中市场势力的存在不利于资源的优化配置和利用。     

设置发电公司报价上限的一种启发式方法

目前国内外运行的电力市场中大多设置了允许的发电公司报价上限，以限制发电公司滥用市场势力和降低输电公司的财政风险。对于零售电价固定的单一购买者模式的电力市场，设置报价上限尤为必要。文中从监管机构的立场出发，基于事后分析法，对设置发电公司报价上限的问题做了初步探讨，提出一种启发式方法；以电力市场过去一段时间(如1年)内每个交易时段的实际电价和电量数据为基础，识别出市场清算电价(MCP)的概率分布函数，并将MCP的期望值表示为报价上限的函数；然后，根据电网公司的平均成本和售电价格，即可推算出合理的报价上限．     

发电侧电力市场竞价交易模式的研究

为适应发电竞价上网的需要，在对现有发电侧竞价交易模式进行比较分析的基础上，紧密结合发展中国家电力工业由国家垄断的计划经济体制逐步过渡到市场经济体制和电网经济调度的特点，该文提出了两种可供实际操作的发电侧电力市场竞价交易模式：一种是基于由固定成本和变动成本之和确定容量合同电价而提出的“容量合同 效率置换 适时市场”模式：另一种是基于仅由固定成本确定容量电价而提出的“容量合同 全电量竞价 适时市场”模式。经系统仿真和实际试运营，所提出的两种模式都是切实可行的。该两种模式有利于电力市场的运营和平稳过渡，有利于实现资源的优化配置、降低发电总成本、降低用户电价，促进工农业生产的快速发展。     

发电市场现货价格研究

华东电力市场于2006年4月份开始进入试运行第一阶段和第二阶段，将于明年进入试运行第三阶段，按电厂报价安排发电实际出力和实际结算。相对于浙江发电市场，华东电力市场竞争的机组更多，地域范围更大，交易品种（近期包括年度合约市场、月度竞价市场、日前竞价市场、实时平衡机制）更丰富。华东日前市场采取全电量交易竞价和全网节点电价模式，采用差价合约结算，可容纳各种双边电量交易合同于一体，与浙江发电市场有部分相同的共性，为此通过对浙江发电市场现货市场价格的研究，结合华东市场实际情况进行分析，对于发电商做好华东日前市场报价工作具有现实的指导意义，便于在激烈的区域电力市场竞争中领先，取得较好经济效益。     

电力市场中的市场势力问题初探

市场势力是电力市场正常运行的一大障碍。发电商利用市场势力抬高电价, 既损害了电力用户的利益,也使得市场不能有效竞争和合理配置资源。电力系统本身的特点和市场设计存在缺陷是电力市场中形成市场势力的原因。稀缺性是发电商能够利用市场势力的基础。目前市场势力的平抑措施主要有价格封顶; 期货和长期双边合同;加强电网建设,实现网络互联效益;加强市场监管力度,规范各市场主体的行为。应分析各种平抑措施的优缺点,防止负面影响,多方协调,建立真正意义上的竞争的电力市场。     

电力市场中双边合同对市场力影响的均衡分析

双边合同的存在对发电公司的市场行为有着显著的影响。将双边合同电量视为发电公司的已知电量,在合同电价固定和合同电价与现货电价有关两种情况下,构建了考虑双边合同的电力批发市场的古诺（Cournot）模型并求出市场均衡解。研究表明双边合同的存在能够显著削弱发电公司的市场力,并能够降低市场电价,因此需要制定某些有利于双边合同的措施来鼓励发电公司签订双边合同。     

发电公司组合市场发电报价策略

在解除管制的电力市场中，经济独立的发电公司面临参与多种市场交易问题，针对中国电力市场实际运行情况，提出了发电公司参与期货交易市场，现货交易市场的协调报价策略，根据系统负荷需求总量调整发电公司内部各发电机组在每一个交易时段两个市场中的发电量，使发电公司在一个交易区间两个市场中总售电经济效益最佳。通过序优化方法进行仿真计算，结果表明该研究有助于指导发电公司在组合市场中进行优化报价、扩大参与市场竞争的经济效益。     

电力市场环境下电网日发电计划的电量经济分配策略

电力市场环境下，电网公司在进行购电交易时，要考虑各发电公司申报的上网电价，同时还要兼顾与发电公司原有的购售电合约。因此，需要对预测发电量进行合约电量和竞价电量的经济分配，这样既可以使发电方得到保护，又可以使电网公司利益最大化，更有利于电力市场的稳定发展和电网安全运行。为此，该文建立了预测交易日的48个交易时段经济分配日合约交易量和竞价交易量的数学模型。同时，为使求解过程简单易行可靠，又给出恰当的简化模型，并用线性规划和逐步淘汰相结合的方法对该模型进行求解。基于Matlab6．1的仿真算例分析表明，文中所述的经济分配方法更为简单合理。     

Electricity market price spike forecast with data mining techniques

Electricity market price forecast is a changeling yet very important task for electricity market managers and participants. Due to the complexity and uncertainties in the power grid, electricity prices are highly volatile and normally carry with spikes, which may be tens or even hundreds of times higher than the normal price. Such electricity spikes are very difficult to be predicted. So far, most of the research on electricity price forecast is based on the normal range electricity prices. This paper proposes a data mining based electricity price forecast framework, which can predict the normal price as well as the price spikes. The normal price can be predicted by a previously proposed wavelet and neural network based forecast model, while the spikes are forecasted based on a data mining approach. This paper focuses on the spike prediction and explores the reasons for price spikes based on the measurement of a proposed composite supply–demand balance index (SDI) and relative demand index (RDI). These indices are able to reflect the relationship among electricity demand, electricity supply and electricity reserve capacity. The proposed model is based on a mining database including market clearing price, trading hour, electricity demand, electricity supply and reserve. Bayesian classification and similarity searching techniques are used to mine the database to find out the internal relationships between electricity price spikes and these proposed. The mining results are used to form the price spike forecast model. This proposed model is able to generate forecasted price spike, level of spike and associated forecast confidence level. The model is tested with the Queensland electricity market data with promising results.     

分段交易在电力双边合同市场中的应用

持续时间不同的电力段,其生产成本以及对电力系统的贡献均不同,为此,文中将电力分段交易方式引入到双边合同中,包括电力远期合同和电力期货合同。电力按照其持续时间的长短分为连续的几段,各段以不同的价格分别交易,发电商及用户可根据不同情况选择适当的电力段进行交易。通过对双边合同中分段交易的分析结果表明,电力分段交易符合电力系统的生产和消费特性,与分时交易相比用户能够得到更廉价的电力。以分段灵活电力合同为例,对选择不同电力段的分段灵活电力合同以及分时交易的灵活电力合同的比较分析表明,分段灵活电力合同体现了市场同质同价原则,并且有效地提高了电力双边合同市场的效率。对于其他采用分段交易的电力合同也将得到同样的结论。     

Reliability and price risk assessment of a restructured power system with hybrid market structure

In a restructured power system with hybrid market structure, generation companies and customers trade electricity and reserve either through a centralized power pool or by bilateral contracts based on their price and reliability offers and requirements. This results in difficulty in price and reliability management of such power systems. This paper presents techniques to evaluate both reliabilities and prices for the pool and bilateral customers in a hybrid power market. In these techniques, reliability and price models for the power pool and bilateral suppliers have been developed using reliability network equivalents to easily include various agreements among market participants. Customer responses to prices are modeled using customer damage functions. The reliability and price problems with and without considering agreements are formulated using improved optimal power flow techniques based on these models. The correlation between reliabilities and prices has been considered in the techniques. The modified IEEE Reliability Test System has been analyzed to illustrate the proposed techniques.     

电力市场三种寡头竞争模型的市场力分析比较

市场在经济学中表现为市场参与者能够抬高市场价格的能力，在寡头竞争电力市场中则表征市场内电力公司影响市场结清电价的能力。应用博弈论分析研究了寡头竞争电力市场的市场力。以完全竞争市场下的均衡发电量和均衡电价为基准，分别比较了按Cournot模型、Stackelberg模型(领导者—跟随者模型)和Forchheimer模型(领导者—价格接受者模型)模拟寡头竞争电力市场情况下的电力公司所拥有的市场力，并且分析生产成本、市场中的电力需求弹性、市场中作为领导者的电力公司数量以及容量限制对市场力的影响。研究表明，在3种模型市场中，Cournot模型市场拥有的市场力为最大，Stackelberg模型市场次之，Forehheimer模型市场为最小。     

完全开放的双边电力市场中供需双方叫价拍卖的贝叶斯博弈模型

随着我国进行电力体制改革和建立发电侧竞争市场，需求方很快也会引入竞争，并建立完全开放的双边电力市场。研究供给侧和需求侧如何建立有效的报价策略具有十分重要的理论和实践价值。作者将所有发电公司看成供给方，把所有买电代理商看成需求方，将供给方和需求方的报价问题看成是他们向市场的投标问题，并根据市场确定的规则，总需求电量将在某一价格下完成交易，因而它是供给方和需求方的双方叫价拍卖问题。通过对双方叫价拍卖的交易规则进行描述，针对供给方的生产成本和需求方的估价是私有信息的情况，建立了完全开放的双边电力市场中供给和需求双方叫价拍卖的不完全信息贝叶斯博弈模型，并求解贝叶斯纳什均衡，给出供给方和需求方的均衡报价策略。     

电力市场下发电公司和大用户间电力交易的双方叫价拍卖模型

随着我国电力体制的改革和发电侧竞争市场的建立,在需求方很快也会引入竞争,并建立完全开放的双边电力市场。在完全开放的双边电力市场下,大用户直接购电问题已成为我国电力改革的重大课题。研究发电公司和大用户如何建立有效的报价策略具有十分重要的理论和实践价值。作者提出一种直接交易方式,由大用户直接与发电企业进行一对一的交易,并自定价格。因而,这是发电公司和大用户的双方叫价拍卖问题,通过对双方叫价拍卖的交易规则进行描述。针对发电公司的生产成本和大用户的估价是私有信息的情况,建立了完全开放市场下发电公司和大用户的双方叫价拍卖的不完全信息贝叶斯博弈模型,并求解贝叶斯纳什均衡,给出了发电公司和大用户的均衡报价策略。     

用电侧市场放开下的电力市场多主体博弈

为保证新一轮电改的顺利进行,研究新结构下的市场主体间特别是售电公司与其他主体间的利害冲突关系是关键。文中在梳理并搭建了新形势下电力市场结构关系的基础上,采用多代理技术构建了含发电企业、售电公司及市场用户(对比于非市场用户)的市场多主体博弈框架;其次,就各主体特点、相关交易规则及各主体博弈交互关系,设计了以主体收益函数为目标的市场博弈模型;最后,采用强化学习方法对发电企业、售电公司等市场主体在双边合同市场、集中交易市场的买卖电价、电量进行优化求解。仿真结果表明,发电企业和售电公司的市场收益与份额,主要取决于售、购电量在双边合同市场与集中交易市场的合理分解;随着博弈过程深入和市场信息透明化,市场价格与收益将趋于平稳。     

发电负荷双侧报价的日前电能市场出清模型及其定价分析

在发电单侧报价的日前电能市场中,负荷侧市场主体缺少主动参与定价的能力,随着我国各试点省现货市场建设的推进,下一步将建设发电、负荷双侧参与报价的电能市场。由于电力资源的特殊性,双侧报价的优势仍须进行定量分析。文章分析了电能现货市场中发电、负荷双侧报价的国内外研究现状,面对负荷侧统一电价、放开市场化的比例以及虚拟投标等问题,建立了综合考虑上述因素的日前电能市场多时段出清优化模型,在过渡阶段令负荷侧市场成员申报在虚拟负荷中心节点,计算并对比分析在不同的经典场景下双侧报价与单侧报价对日前电能市场价格的影响。最后,基于仿真算例分析,验证了双侧报价出清模型和定价方法的有效性和可行性,双侧报价能较好促进多种场景下的电能市场竞争。     

Demand response governed swarm intelligent grid scheduling framework for social welfare

Peak load defines the generation, transmission and distribution capacity of interconnected power network. As load changes throughout the day and the year, electricity systems must be able to deliver the maximum load at all times, which will be hard trade for a practical power network. Smart grid technologies show strong potential to optimize asset utilization by shifting peak load to off peak times, thereby decoupling the electricity growth from peak load growth. Under Smart grid trade regulation, with continuous varying demand pattern, electricity price will be uneven as well. On this view point, in order to obtain a flatten demand, without affecting the welfare of the market participants, this paper presents an on-going effort to develop Demand Response (DR) governed swarm intelligence based stochastic peak load modeling methodology capable of restoring the market equilibrium during price and demand oscillations of the real-time smart power networks. This proposed DR based methodology allows generators and loads to interact in an automated fashion in real time, coordinating demand to flatten spikes and thereby minimizing erratic variations of price of electricity. For proper utilization of DR connectivity, a Curtailment Limiting Index (CLI) has been formulated, monitoring which in real time, for each of the Load Dispatch Centers (LDCs), the system operator can shape the electricity demand according to the available capacity of generation, transmission and distribution assets. The proposed methodology can also be highlighted for generating the most economical schedule for social welfare with standard operational status in terms of voltage profile, system loss and optimal load curtailment. The case study has been carried out in IEEE 30 bus scenario as well as on a practical 203 bus-265 line power network (Indian Eastern Grid) with both generator characteristics and price responsive demand characteristics or DR as inputs and illustrious Particle Swarm Optimization (PSO) technique has assisted the fusion of the proposed model and methodology. Encouraging simulation results suggest that, the effective deployment of this methodology may lead to an operating condition where an overall benefit of all the power market participants with standard operational status can be ensured and the misuse of electricity will be minimized.