两种类型电力市场"纳什-古诺"竞争的线性互补模型及其应用分析(Ⅱ)

在文(Ⅰ)基础上建立了两个有关生产者之间不完全竞争的均衡模型,模型属于混合的线性互补问题(LCP),并用-个简单实例阐述它们的应用.这两个模型模拟双边合同型电力市场,模型已包含了输电网拥堵的定价方法.这两个模型之间的区别在于,其中一个模型是输电网节点之间不存在套利,而另一个模型存在套利,故后一个双边合同模型等同于电力库型电力市场的Cournot均衡模型.文中还给出了模型求解的软件系统流程,并以一个简化的应用实例验证了本文给出的模型和方法的正确性和有效性.     

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。     

博弈论在电力系统决策中的应用综述

介绍了博弈论的发展及其基本模型,论述分析了当前博弈论在电力市场、电力系统控制与防御决策中的应用研究,探讨了博弈论用于预防控制策略制定的可行性,给出了基本数学模型.     

输电网络约束下发电商的市场力行为分析

市场力是指市场参与者能够影响市场出清价格和交易数量的能力。研究电力传输网络约束下竞争电力市场中发电商市场力行为对加强市场监管以及引导市场公平竞争具有重要意义。主要针对不完全信息条件下的双边竞争市场,应用博弈论中均衡模型来分析发电商在最大经济利益的驱动下行使市场力的策略竞标行为,采用2层优化搜索策略计算纳什均衡解的方法进行市场力评估。IEEE30节点的算例分析中,以完全竞争市场下的均衡电价为基准,比较了完全信息与不完全信息条件下发电商拥有的市场力大小,仿真结果表明该市场力分析方法有助于市场监管人员测算与控制市场力,加强市场监督。     

考虑金融期权的电力市场供应函数均衡分析

依据联营模式下电力市场的特点,研究发电商在金融期权市场和现货市场中的博弈问题,建立了一个发电商在现货市场中按线性供应函数竞争、在金融期权市场中按古诺竞争的两阶段博弈模型,分析了金融期权对电力市场效率和策略性发电商竞争行为的影响.结果表明,策略性发电商能自愿参与金融期权市场的竞争,从而在一定程度上抑制了发电商的市场力、增强了电力市场的竞争.仿真算例说明了该模型方法的合理性和有效性.     

电力市场中的双边合同

电力的市场化运营给市场成员带来了很大的市场风险，远期、期货等电力双边合同作为一种有效的风险管理工具被引入到电力市场。双边合同交易在实际电力交易中占据大部分份额，但一直以来对双边合同的研究远少于对pool竞价的研究，直到美国加州电力市场的失败，双边合同交易才受到普遍关注。近年来，研究工作者在双边合同方面发表了数十篇论文，基于这些研究成果对双边合同的基本类型及其定价理论、双边合同的风险管理、市场参与者在双边合同市场与现货市场中的优化交易策略以及双边市场对电力市场的影响等领域的工作进行了全面简要的综述，并结合我国电力市场化改革的实际，提出今后双边合同方面重点研究的领域。     

寡头垄断电力市场实验设计与博弈分析

将实验经济学的方法成功应用于寡头垄断电力市场研究,介绍了价值诱导原理、电力市场寡头垄断实验设计方案和实验过程,针对一个由3个厂商组成的寡头垄断实验市场进行了多次实验并对实验结果进行了严格的统计分析。实验结果表明,在寡头竞争市场环境、不对称成本函数和重复博弈条件下,市场竞争逐渐收敛到完全竞争均衡和纳什均衡之间的结果。被试者是否具有辅助决策工具对实验结果有显著影响,在具有辅助决策工具时,有限理性的被试者在重复博弈中能达到理论上的静态纳什均衡。所得结论为电力市场的仿真实验研究提供了方法论上的参考,也为寡头垄断电力市场的参与者行为和市场均衡分析提供了实验依据。     

金融期权和物理期权对电力市场均衡影响的比较研究

基于非合作博弈理论,建立了期权与现货市场的2阶段古诺博弈模型.第1阶段发电商在对现货市场竞争结果预期的基础上决策其要出售的金融或物理期权电量,第2阶段在获知竞争对手期权头寸的基础上选择使其期望收益最大化的现货市场发电量.利用反向推导方法对模型进行了求解,比较了金融和物理期权对电力市场均衡及发电商竞价策略的不同影响,分析了发电成本、期权敲定价格和现货电价波动幅度对发电商金融和物理期权交易策略的不同影响.结果表明:金融和物理期权均可在一定程度上增强电力市场竞争、抑制发电商的市场力滥用,金融期权对电力市场的作用更强,电力监管机构应鼓励或强制发电商进入金融期权市场.     

考虑输电约束的期权市场与现货市场联合均衡分析

针对实际运营电力市场的需求,研究发电商在期权市场与现货市场的联合竞争问题,建立了一个考虑输电约束的两阶段古诺博弈模型。该模型是一个具有均衡约束的2层数学模型,可使用非线性互补方法和改进的Levenherg-Marquardt算法求解。结果表明,输电阻塞抑制了发电商参与期权交易的积极性,削弱了期权对电力市场的作用,加强了处于阻塞有利位置的发电商的市场力,发电商可通过策略性竞标剥夺用户和网络所有者的部分或全部收益。     

博弈论及其在电力市场中的应用(待续)

在电力市场中一个特别重要的研究课题是各个市场参与者如何在市场许可的条件下运用智慧进行合法竞争以获取最大的利益,以及市场监管组织怎样预测和判断不合理的竞争现象,这就需要运用博栾论的研究成果。文中拟对博奕论在电力市场中的应用做一简介。全文分为两部分：第1部分主要介绍博弈论的发展历史、分类,及其在各个领域中的应用,并通过举例简单介绍其基本的建模、求解过程及难点。第2部分主要介绍博弈论在电力市场中的应用,包括在发电公司售电决策、购电公司购电决策中的应用;输电成本分配和输电电价确定中的应用;以及判别分析操控市场行为中的应用。     

基于纳什均衡理论的电力市场动态投标分析

为准确模拟电力市场参与者的动态决策过程,基于供给函数和纳什(Nash)均衡理论,考虑输电网固有的特性,提出计及输电网约束的电力市场动态供应函数模型。新模型由一差分动态系统和由非线性互补函数转换的半光滑方程系统构成,参与者策略报价的决策变量考虑为供应函数的线性和二次项系数。基于此两参数投标模型,以3个节点组成的电力市场为例,分析在不同市场参数和不同输电网运行状态(阻塞和不阻塞)下,市场的Nash均衡状况和均衡点的局部稳定性;通过数值仿真探讨不同市场参数对市场的动态行为及局部稳定性的影响;并与古诺(Cournot)模型进行仿真比较,仿真结果显示了供应函数模型更符合电力市场的运营情况。     

基于多群体协同进化的电力市场均衡模型

可再生能源配额制及绿证制度作为一种新型的市场交易政策,能够极大地促进新能源的消纳。考虑配额制及绿证制度引入后,电力批发市场和绿证交易市场存在耦合的影响关系,市场中发电商存在相互博弈行为。基于电力市场均衡策略,建立了两个市场协同下的多寡头非合作博弈模型。在电力批发市场中,发电商以古诺形式参与市场竞争。在绿证市场中,绿电商以供给函数形式进行绿证竞争。针对博弈模型,采用多群体协同进化算法对纳什均衡点进行求解,重点对两种市场交互下的发电商策略性行为进行分析。仿真结果表明了模型的有效性及算法的可行性。     

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。     

电力市场古诺动态博弈的时滞反馈混沌控制

为提高电力市场处于混沌态时的经济效益,建立计及输电网约束的电力市场有限理性古诺动态博弈模型,提出电力市场时滞反馈混沌控制方法。当市场参数超出Nash均衡的稳定域时,市场将出现周期甚至混沌的变化行为。市场处于混沌态时,经济表现较差。时滞反馈混沌控制方法以某一期发电量与若干前期的发电量之差作为控制信号,加到下一期的发电量中,实现了对市场混沌行为的控制,从而提高市场的经济效益。该方法通过两节点和三节点电力市场算例得到证实。     

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.     

博弈论在上网竞价中的应用

随着电力市场的兴起与发展,发电商除了要完成传统的生产管理外,还必须要有合适的竞价策略,才能够使自己的利益最大化。博弈论作为经济学中研究寡头垄断市场的常用决策工具,是专门研究两个或两个以上有利益冲突的个体,在有相互作用的情况下,如何进行各自优化决策的理论。基于博弈论的方法对发电侧厂商上网竞价进行分析和研究,并通过具体的数学模型对竞价过程进行了模拟说明。指出电力市场作为一个典型的寡头垄断市场,用博弈论来研究是比较合适的。     

基于博弈论的发电商报价策略研究

在对各种发电商竟价策略进行比较分析的基础上,结合我国电力市场的现状,选择了博弈论作为发电商报价决策的理论基础,并针对博弈论应用于电力市场的几种模型进行了分析,建立了以只改变报价曲线斜率为策略的报价策略模型;通过在模型中引入虚拟竞争对手的概念,将电力市场上多个发电商的竞争转化为两人博弈问题,将计算出的报价策略模型的最优解引入成本收益函数,从而得出最优报价决策.     

含分布式发电和多种合同的配电公司中长期购电策略

提出了在输配分离的电力市场中存在多种电力双边合同和分布式发电时配电公司的中长期购电优化模型,通过求解混合0-1整数规划问题得到配电公司从各个不同电能来源处的最优购电比例以使得购电费用最小.双边合同考虑了非常灵活的合同形式,和实际电力市场中的双边电力合同相接近.算例结果表明配电公司可以通过多种合同和不同市场的组合购电来降低购电费用.     

含分布式发电和多种合同的配电公司中长期购电策略

提出了在输配分离的电力市场中存在多种电力双边合同和分布式发电时配电公司的中长期购电优化模型,通过求解混合0－1整数规划问题得到配电公司从各个不同电能来源处的最优购电比例以使得购电费用最小。双边合同考虑了非常灵活的合同形式,和实际电力市场中的双边电力合同相接近。算例结果表明配电公司可以通过多种合同和不同市场的组合购电来降低购电费用。