基于企业经营决策的发电商最优竞价策略

在电力市场环境下，发电商的策略性投标行为关系到电价风险、市场稳定、市场力滥用行为及发电商自身利润等诸多问题。文中在对发电机组成本／需求的微观经济分析基础上，建立了机组面对需求曲线的公式及求解方法，提出了机组市场价格控制区的新概念。基于经济学中企业经营决策的最大利润原理，阐述了“边际发电成本等于边际发电收入”的机组最优竞价准则，提出了拥有不同市场力的发电商最优竞价策略及算法。     

基于风险管理在开放的能量市场和备用市场间优化分配发电容量

在能量市场和备用市场同时开放的电力市场中,对发电商而言,最关键的问题是针对本公司的情况,根据市场信息,寻求一种优化两市场发电容量分配的售电策略,使得发电商在最小的风险下获得最大收益.文中引入了经济学中效用和风险管理的概念,分别用均值和方差来衡量发电商的收益和风险,对这一问题进行了建模和讨论,研究了发电商在能量市场和备用市场中的发电容量优化分配问题,给出了问题的解析解,并用实例进行了论证.研究结果不仅可供发电商在分配不同市场的发电量时参考,也为发电商进一步构造投标曲线打下了基础.     

当量定价机制下发电商的产量决策分析与比较

分析了当量定价机制下发电商的最优产量决策,比较了当量电价、统一出清和按报价支付3种定价机制对发电商的产量决策的激励作用。指出在统一出清和按报价支付定价机制下,发电商会通过持留行为滥用市场力,而在当量电价下,尤其在缺电情况下,发电商的最优产量决策仍然是申报其最大可用容量,而不是持留发电容量。当量定价方法激励发电商申报全部容量的机制,可以保证电力市场的充裕容量,从而实现了电价乃至市场的稳健性。     

基于多心理账户的发电商报价决策模型

利用行为经济学中的"多心理账户"的概念,分析了在按报价结算的市场规则下发电商采用对容量进行分段并对不同容量段申报不同价格的报价策略的原因,认为主要原因在于有限理性的发电商对不同容量段具有不同的目的和风险偏好,并非仅仅因为边际成本的不同。基于此,文中建立了一种新的基于"多心理账户"的报价风险决策模型。该模型通过对不同的容量分段赋予不同的预期利润率目标和风险偏好系数,进而描述了发电商对不同容量段具有不同的目的和风险偏好的客观心理,从而使得报价方案符合发电商决策心理。算例验证了本文模型的有效性。     

基于双边合同二次交易的高低匹配竞价机制Swarm仿真

在发电侧电力市场双边竞价过程中,为了约束发电商的市场力,提出一种基于双边合同二次交易的高低匹配竞价机制。为了验证该机制的正确性,构建了基于Swarm的多主体仿真模型。在模型中考虑了报价接受风险因素,从而使模型与现实中的报价行为更加接近。在多主体博弈过程中,主体具有自治能力,可以采取学习博弈方法,充分利用所获取的信息,在竞价过程中不断修正其价格和电量的申报策略。通过对南方某电力市场进行仿真,发现基于双边合同二次交易的竞价机制可以把发电商的市场力约束在一个较小的范围内。     

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。     

容量市场需求分析模型研究

全世界范围内的改革后的电力行业,电力市场的设计者已经使发电商能够获得电量与容量投资成本的回收。本文讨论了容量电费的使用与作用,提出了一个用于定义在发电供给系统中的理想的容量价格的通用公式,并且分析了其基础理论原理。对比了通过设定价格的容量电费和通过价格理论来获得理想的系统可靠性水平的方法。     

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。     

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。     

发电商价格卡特尔之思考

在新的科学合理的价格机制还没有完全建立的情况下,为打破垄断、提高效益,率先在发电侧引入竞争机制,实行竞价上网。从竞争的角度对此进行讨论,认为现行的边际价格结算规则存在一定的风险和漏洞,特别是处于寡头垄断的发电商的市场价格垄断行为,对建立开放有序、公平竞争的电力市场是十分不利的,应从国家、行业和电网经营企业几个层面对此进行研究和预防。     

电力市场中市场力的评估与发电竞标策略

提出发电公司竞标价格函数，并构建了在不健全市场下发电公司的竞标模型，在这种竞标模型和竞标价格函数的基础上对市场力加以评估。市场力的评估主要针对供不应求而且具有价格限制的市场。当市场经常出现供不应求的局面时，具有装机容量非常大或市场中主要的市场垄断者或所在地理位置可容易地造成输电阻塞等特性的发电公司，可利用其对市场需求的准确预测，来行使市场力，控制市场价格，从而获取高额的利润。数字仿真结果表明，在市场供不应求和市场供求均衡等2种情况下发电公司实现利润最大化的竞标策略完全不相同，从另一方面看也证实了市场力的存在和表现。     

发电企业竞标策略的研究

电力市场是不完全竞争市场，发电企业将通过竞标策略来追求最大的收益。该文假定电力市场是需求刚性的发电侧市场，采用暗标拍卖的竞价方式，并统一使用市场出清价结算。发电企业提交的竞标曲线是企业发电出力与电价之间的线性单调不减函数。文中在分析了已有竞标策略研究的基础上，建立了最优竞标策略的数学模型，给出了最优竞标反应函数，并根据可获取的市场信息量的不同，提出了3种具体的竞标方案，即分别估计竞争对手策略的方法、假定所有发电企业策略相同的方法和将所有其它企业视为单一竞争对手的方法。算例表明该文的方法具有较好的适应性和较小的决策风险。     

基于合作博弈的含清洁能源发电商参与现货市场竞价策略及收益分配

随着清洁能源发电技术的成熟及其建设成本的下降,含清洁能源发电商在参与电力市场时逐渐从补贴对象转变为自主竞价的市场主体。一方面,火电机组具有较好的调节能力,但在较低的预期能源价格期间,昂贵的生产成本可能导致其单独参加现货市场竞标时缺乏竞争力;另一方面,清洁能源出力和现货市场电价的不确定性导致发电商在参与电力市场竞争时需承担投标偏差造成的损失,收益大幅下降。采用风火联合竞价策略可以促使二者优势互补、共赢发展。首先,以含清洁能源发电商参与现货市场竞价利润最大为目标,建立考虑投标偏差惩罚的风火机组联合组成的含清洁能源发电商两阶段随机整数优化竞价模型,采用条件风险价值理论评估清洁能源和电价预测偏差风险,并得到最优竞价策略。对联合后获得的收益,利用合作博弈论中的核仁解给出火电机组与清洁能源机组间的收益分配方法。算例仿真验证,所提竞价策略有效提高了含清洁能源发电商的利润,降低了投标偏差惩罚对含清洁能源发电商收益的影响,增强了含清洁能源发电商在参与现货市场的主动性。     

发电竞价曲线的特征研究

在电力市场中，发电商在竞价时间内可多次调整自己的竞价曲线以获取更大的利润。文章从发电商的角度出发，研究了合适的竞价曲线应具备的特征，即竞价曲线的每个分点处的发电边际成本介于相邻2段报价之间，每段的报价要大于该段端点处的比耗，有关结论在调整竞价曲线时可为发电商提供参考。     

基于CVaR风险计量指标的发电商投标组合策略及模型

电力市场中各类市场具有不同的价格波动特性和收益率随机变化特性。为了保证年度收益最大且风险最低,发电商需在各个市场上合理分配参与竞价的电量。借鉴金融领域风险管理的理论,以条件风险价值(CVaR)为风险计量指标,综合考虑风险和期望收益率,建立了新的发电商均值-CVaR投标组合优化模型。应用该模型,对发电商在年度合约市场、月度合约市场、日前市场和实时市场4个市场总电量的分配比例和有效前沿进行了计算。计算结果表明,所提出的模型能较真实地反映发电商所面临的市场风险的本质特征,可使发电商在保证一定期望收益率的前提下承担最小的CVaR风险,从而为发电商的投标决策与风险评估提供了新的思路。     

气电虚拟电厂多能源市场竞标策略

针对虚拟电厂竞标中需求响应、风电出力的不确定性造成的风险,利用新型电转气技术和燃气轮机快速调节能力,构成含气电双向转换的气电虚拟电厂,提出气电虚拟电厂的多能源市场竞标模型,同时参与电力市场和天然气市场的竞标。模型以气电虚拟电厂总利润最大为目标,不确定性表达为需求响应、风电出力的误差概率分布,并通过抽样和筛选确定场景描述。算例结果表明：含气电双向转换的气电虚拟电厂通过在2个市场中灵活竞标,获得了更高的竞标利润;控制燃气轮机和电转气出力,显著降低了不平衡惩罚成本。气电虚拟电厂扩展了虚拟电厂的竞标市场,有利于将来虚拟电厂根据不同电价和气价波动切换能源形式。     

加权CVaR下的发电商多时段投标组合模型

在多市场条件下,为了实现收益最大和风险最小,发电商需要在不同市场合理分配竞价电量。发电商竞价决策是多阶段决策,因而决策过程常呈现多期风险,即动态风险。同时各类电力市场收益率并非固定不变,而是具有随机变化的特性。条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)可以衡量决策过程的风险和收益,而单时段CVaR只考虑单一时段的静态风险和固定收益率,因此采用多时段CVaR模型度量发电商的动态风险和随机变化的收益率,并建立发电商加权多时段CVaR组合市场投标策略优化模型。应用该模型,发电商可以在不同时段将竞价电量在多市场中进行合理分配,以实现风险最小和收益最大。算例分析结果表明该方法的有效性,从而为发电商的投标决策和风险度量提供新的思路。     

独立发电商的策略报价研究

在不完全竞争的电力市场中，独立发电商往往可以通过策略报价来获得更多的利润。该文分析了机组利润、出清电量与报价策略系数之间的相互关系，从而得出了单机机组的最优报价策略和在报价越界时的优化调整方法；并提出了同一电厂不同机组间的策略组合报价模型。该文采用博弈论的方法来求解机组的报价策略系数。文中的算例说明了所提算法的有效性，其结果表明该文报价策略有利于独立发电商在市场竞争中获得最大的利润。     

电力市场中的激励性机制设计

简要说明了电力市场中应用激励性机制设计理论的意义和一般方法，着重介绍和分析了有关激励性发电上网竞价机制及激励性双边合同设计的应用研究。分析表明，激励性发电上网竞价机制能引导理性发电商披露真实成本信息，有利于实现电力资源的经济调度；激励性电力竞价机制可避免或减轻发电商利用市场力操纵市场的行为，因而有助于降低市场价格剧烈波动的风险，进而改善市场运行的平稳性与安全性；激励性的可中断合同机制有利于实现市场环境下电力资源的最优分配，激励性的投资招标合同能进一步实现电力投资市场风险和利润的合理分摊。     

基于序贯博弈模型的发电商竞价策略分析

针对电力市场中水火电厂的竞价过程,利用Stackelberg序贯博弈模型对完全信息下各电厂的异步决策过程进行了建模分析,并求解出各电厂的最优发电策略。通过将完全信息下的Stackelberg博弈模型的竞价结果与不完全信息下Stackelberg博弈模型和完全信息下Cournot博弈模型的竞价结果进行对比,分析了竞价信息和优先政策对竞价过程和各电厂决策的影响,并得出在电力系统处于不同供需状态时,应引导形成不同类型竞价市场的结论。算例验证了结论的正确性。