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。     

计及分布式发电和不完全信息可中断负荷选择的电力市场模型

分布式发电（distributed generation,DG）与可中断负荷是智能电网的2种重要资源。针对电力用户停电意愿不尽相同,将配电公司的可中断负荷类型建模为离散分布的随机变量,进而建立具有分布式发电与不完全信息可中断负荷选择的配电公司能量获取模型,综合考虑到发电公司的竞价策略行为,最后建立了完整的不完全信息博弈下的电力市场模型。针对不完全信息博弈的特征,扩展改进了协同进化算法,并用于求解市场贝叶斯纳什均衡。修正的IEEE9节点系统验证了模型与求解方法的有效性。结果表明分布式发电与可中断负荷、发电公司策略行为及不完全信息对市场均衡有着重要的影响。     

发电厂商竞价策略的博弈分析

着重探讨了在电力市场环境中信息不完全情况下 ,发电厂商竞价策略的问题。采用经济学上的Cournot模型 ,考虑不对称及对称 2种不完全信息情况 ,用博弈的方法分析了这 2种情况下的发电厂商竞价策略问题 ,把求取 Nash均衡解划归为相应的优化问题。文末用一个简单的算例 ,得出了在多种不同信息不完全情况下的发电厂商最优发电量和市场电量价格     

电力寡头垄断市场的均衡分析

电力市场是一个不完全竞争的市场,模拟这类市场成员策略使用较多的模型有古诺模型、供应函数均衡模型等.该文根据电力市场的特点,提出一种新的博弈模型来模拟发电商的策略行为,推导了该模型的纳什均衡解.最后通过算例比较了该模型与现有模型均衡解的区别,并分析了电力需求弹性和发电容量约束等因素对市场均衡状态的影响.     

电能现货拍卖交易中企业间默契合谋行为分析

对电力市场改革中发电企业的竞价行为进行了分析,认为发电企业间竞争疲弱、默契合谋行 为产生的原因是:发电企业、电网企业和监管部门之间有关交易行为和股权结构的信息不对称。文 中分别计算了该发电行业名义性和实质性集中度指标HHI,结合相关企业间交互参股的经验考 察,得出了有意义的结论:该发电行业名义上处于弱寡头竞争市场,实质上处于发电投资公司实质 性控股的强寡头竞争市场。为了保证电力市场交易的竞争性和有效率,在短期无法改变发电企业 间股权结构的前提下,文中给出了治理发电企业间默契合谋行为的3条微调交易规则的对策:一是 改变市场现货结算方式;二是改变发电企业申报电价和出力的方式;三是改变现货成交电量的构成 方式。     

电能现货拍卖交易中企业间默契合谋行为分析

对电力市场改革中发电企业的竞价行为进行了分析,认为发电企业间竞争疲弱、默契合谋行为产生的原因是：发电企业、电网企业和监管部门之间有关交易行为和股权结构的信息不对称。文中分别计算了该发电行业名义性和实质性集中度指标HHI,结合相关企业间交互参股的经验考察,得出了有意义的结论：该发电行业名义上处于弱寡头竞争市场,实质上处于发电投资公司实质性控股的强寡头竞争市场。为了保证电力市场交易的竞争性和有效率,在短期无法改变发电企业间股权结构的前提下,文中给出了治理发电企业间默契合谋行为的3条微调交易规则的对策：一是改变市场现货结算方式;二是改变发电企业申报电价和出力的方式;三是改变现货成交电量的构成方式。     

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。     

不同定价方式下电力拍卖市场运行特征的比较研究:(一)模型与算法

由于电力拍卖市场具有明显的寡头市场特征,且由于发电领域依然存在规模经济性,电力拍卖市场的定价规则出现了多种选择,如边际成本定价、按报价支付定价和当量电价定价法.文中构造了一个基于智能代理的仿真模型讨论3种定价方法的市场运行特征.该模型用具有分散自主决策和智能学习的代理表示发电厂商,在重复进行的报价博弈中,发电厂商通过利润高低按照生物的条件反射原理学习并改进报价策略,追求其利润最大化,随着迭代次数的增加,市场将逐步收敛于均衡位置.然后,通过不同定价方式的拍卖市场均衡状态的比较给出了3种定价方式的市场运行特点.给出了智能代理仿真的模型及其发电厂商的学习算法.最后用一个算例阐述了学习算法的特点.     

电力寡头垄断市场的均衡分析

电力市场是一个不完全竞争的市场,模拟这类市场成员策略使用较多的模型有古诺模型、供应函数均衡模型等。该文根据电力市场的特点,提出一种新的博弈模型来模拟发电商的策略行为,推导了该模型的纳什均衡解。最后通过算例比较了该模型与现有模型均衡解的区别,并分析了电力需求弹性和发电容量约束等因素对市场均衡状态的影响。     

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。     

电力市场中发电公司间心照不宣的勾结浅析

电力工业所固有的特征使得电力市场更接近于寡头垄断市场.在这样的市场中,除了存在静态的市场势力问题以外,还可能存在动态的勾结问题.这些问题都会对电力市场的竞争性产生负面影响,降低其运营效率.就电力市场中的市场势力问题国内外提出一些识别方法和抑制措施,而对于电力市场中的勾结问题,研究工作则刚刚开始.由于勾结可以采取多种不同的形式,难以判别,但勾结对市场运营的危害性比滥用市场势力更为严重,因而已成为一个受到广泛关注的重要而难以解决的问题.文中主要针对电力市场中的勾结现象进行分析,解释了产生勾结的原因,分析了影响勾结形成与维持的因素,如竞争者数量、市场进入壁垒、市场结算模式、需求侧因素的影响等,同时讨论了识别勾结现象的方法.最后对防止勾结现象的产生给出了一些建议.     

统一出清定价体制助长发电商默契串谋的机理分析

揭示了在很一般的寡头竞争情况下,特别是在电力并不富余的情况下,统一出清定价体制不能防止默契串谋的发生。首先讨论了在长期重复报价条件下,统一出清定价体制可能助长发电商默契串谋的若干因素;描述了发电商默契串谋如何形成以及需要研究的问题;然后使用Forehheimer模型框架,构造了发电商默契串谋的模型,分析了发电商的市场行为,发现了形成默契串谋的必要条件;进而运用默契串谋的“内稳定”和“外稳定”的概念进行分析后指出,由于电力市场一般都不是理想的完全竞争市场,在统一出清体制和重复报价条件下,市场最终会形成2种局面:由一个大的发电商单独实施市场力;多个发电商的稳定默契串谋,而其余发电商“搭便车”。某电力市场的实例验证了理论的合理性,随后给出了5点结论。此项研究有助于政府加强监管,甚至表明,有必要寻求替代统一出清电价体制的新方法。     

电力市场中的串谋溢价和串谋行为规制

对发电侧电力市场2级委托-代理机制下的发电商1类串谋子契约(即作为代理人的发电商之间的串谋行为)进行了深入研究。首先分析了发电商的串谋行为对市场溢价的影响，溢价水平与发电商联盟的市场份额成正比，与市场需求弹性成反比；然后分析了电网阻塞对发电商串谋的影响，指出电能输出受限的区域发生串谋的原因大多是为了防止过度恶性竞争，电能受入阻塞的区域发生串谋的原因大多是为了追求高额垄断利润；最后对我国电力市场规制串谋行为的法律依据进行了研究，提出了根据现有技术水平设计合理强度的负激励机制来有效抑制串谋行为的方法，该方法对于市场监管和运行机构均具有重要的借鉴意义。     

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。     

Multi-agent based experimental analysis on bidding mechanism in electricity auction markets

Determining the best market pricing rule is a controversial issue in the design of electricity auction markets. Pay-as-bid (PAB) has been proposed to replace the market-clearing price (MCP) in deregulated electricity markets, with the expectation that it would lower market prices and reduce price volatility. A multi-agent based experiment was constructed to compare and analyze the balanced process of the two auction mechanisms. Each adaptive agent represents a generator who develops a bid price and quantity based on a reinforcement learning algorithm. In the simulation experiments, the experimental results are not as expected. Before the market reaches equilibrium, the market price with the PAB mechanism is lower than it is with the MCP mechanism. However, the market price in the PAB mechanism is higher than it is with the MCP when the market achieves a state of equilibrium. With the PAB mechanism, the volatility of volume and price of each generator is less than it is with the MCP system, as expected. The experimental results also show that unconscious collusion behaviors by generators during the game process are a key reason for producing generator market power in the two auction mechanisms.     

远期合约助长发电商默契串谋的机理分析

远期合约作为降低市场力的有效手段之一,已广泛应用于许多国家的电力市场。但是,在日复一日重复报价的情况下,发电商之间为了避免价格战有可能形成某种默契串谋,人为造成电价上升。该文首先建立了包含远期合约时电力市场均衡的EPEC模型;然后构造了发电商形成默契串谋的随机触发策略。仿真结果说明了远期合约的存在的确有助于降低发电商的市场力;但是发电商也可以利用远期合约实现默契串谋,为监管机构有针对性地制定措施以避免默契串谋,限制市场权力提供了理论依据。     

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。     

发电装机容量市场适当价格水平的确定

作为保证发电容量充裕性进而提高供电可靠性的一个重要手段,装机容量责任模式已被多个正在实际运营的电力市场所采用。在这些市场中,所有负荷服务实体(LSE)必须满足监管机构或市场管理机构规定的容量责任要求。为便于LSE和发电公司之间就装机容量进行交易,在一些实际运营的电力市场中专门建立了发电装机容量市场。发电装机容量市场的价格水平与吸引发电投资有很大关系,这样研究能够诱导充裕发电容量的装机容量市场适当的价格水平就成为电力市场设计和运营阶段需要考虑的一个重要的问题。通过分析发电公司在不同装机容量价格水平下的投标容量分配策略和LSE的装机容量购买策略,文中对这一问题进行了较为系统的研究。构造了一种新的研究框架,发展了相应的数学模型,提出了求解方法,最后用仿真算例进行了说明。     

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。     

有差价合约日前市场中计及风险约束的最优报价策略

日前市场是国内外目前实际运营的以联营体为基础的单一购买者模式的电力市场所采用的最主要的形式.在有些日前市场中采用了差价合约来规避单一购买者和发电公司可能面对的由于电价波动所带来的财政风险.针对具有差价合约的日前市场,在假设市场规约要求发电公司采用线性报价函数申报下一个交易日每个时段的报价而且市场按统一清算价对每个交易时段分别进行结算的前提下,构造了发电公司在日前市场考虑风险约束的最优报价策略的数学模型,计及了发电机组的运行约束和启动成本,并发展了以遗传算法为基础的有效的求解方法.最后,用一个算例说明了所提出的方法的基本特征.