基于动态博弈的电力市场均衡的稳定性分析

对电力市场中的重复拍卖,用动态博弈的方法,以电价为参考变量,利用Betrand模型重点研究了Pool模式下纯策略Nash均衡点的唯一性与稳定性,以及Nash均衡的收敛性质。研究结果表明,均衡点的稳定性与发电容量必须运行率（MRR）以及由MRR决定的均衡点的个数关系密切,当均衡点唯一时必然稳定;存在多个均衡点时均衡点的稳定性与市场初始状态有关。文中采用了全局稳定、区域稳定、随机状态、等效边际成本等概念来更好地说明电力市场中的问题,并且用图形的方法直观地对均衡点的稳定性问题做出了描述。     

电力市场均衡模型述评

传统的电力系统运行模型缺乏对参与者市场行为的考虑,不适应于新的市场环境,需要结合市场的竞争性研究电力市场的建模问题.对电力市场均衡模型在国内外研究的进展进行了较为全面的总结.对两类常用的电力市场模型Cournot模型和供给函数均衡模型,从应用领域到求解方法进行了评述.总结了两类模型在分析市场不完善性、市场仿真以及风险分析等方面取得的成果,指出了均衡模型存在的缺陷和改进的方法,充分考虑发电公司的市场行为,提高假设条件的准确性和模型的实用性.     

电力市场古诺模型的均衡分析

完全竞争的市场可以使商品的价格达到最低，并使资源得到有效配置，然而实际的电力市场是一个接近寡头垄断的市场，各发电商可以通过估计对手的策略，采用最优投标来获得较大的收益，此时市场处于纳什(Nash)均衡状态，市场电价高于完全竞争的市场电价。作者根据电力市场的特点，利用古诺模型来模拟发电商的策略行为，给出了在信息完全与信息不完全情况下该模型的均衡解析解，并通过简单算例的结果分析了不完全的成本信息对市场均衡状态的影响。     

基于PI控制的电力市场短期均衡模型

利用电力市场价格与发电量之间互相影响的循环特性,将控制理论知识引入到短期电力市场模型中,建立了基于 PI控制的短期电力市场古诺均衡模型,并将微分方程转变成传递函数形式,从而得到整个电力市场古诺模型的传递函数,判断出系统均衡解稳定的充分条件.最后,本文利用Matlab工具,以IEEE 30节点6发电机作为测试系统求解电力市场短期均衡解,结果表明电力市场引入 PI 控制器后,即使市场均衡条件发生变化,系统依然能够快速获得新的均衡解.     

基于PI控制的电力市场短期均衡模型

利用电力市场价格与发电量之间互相影响的循环特性,将控制理论知识引入到短期电力市场模型中,建立了基于PI控制的短期电力市场古诺均衡模型,并将微分方程转变成传递函数形式,从而得到整个电力市场古诺模型的传递函数,判断出系统均衡解稳定的充分条件。最后,本文利用Matlab工具,以IEEE30节点6发电机作为测试系统求解电力市场短期均衡解,结果表明电力市场引入PI控制器后,即使市场均衡条件发生变化,系统依然能够快速获得新的均衡解。     

电力交易中的博弈模型分析

我国电力工业已在发电领域引入了竞争,发电与输电由过去的一体化调度转变为商业形式的买卖交换。新的环境下涉及了发电商的竞价模型和电网的购电模型,而发电商和电网作为买卖双方,在交易的过程中存在着博弈的行为。本文探讨了发电商与交易中心间的博弈模型,在电力交易中心确定了市场清算价后,给出了发电公司之间的博弈模型,分为部分合作博弈模型和完全合作博弈模型,然后对每种模型均给出了相应的求解过程。     

基于演化博弈的区域电力市场报价策略研究

在电力市场环境下,随着省电力公司与发电厂商共同竞价的双边竞争区域电力市场的形成,研究了供需双方的报价策略和市场稳定策略点问题。以南方区域电力市场规则为例,分析了省电力公司与发电厂商报价策略的不同。应用演化博弈理论中的多群体复制动态博弈模型,对省电力公司与发电厂商竞价策略的演化过程进行模拟并研究其演化稳定策略。实际算例表明,"发电厂商报低价售电"与"省电力公司报高价购电"为市场演化稳定策略,与南方电网电力市场的实际模拟运行情况相符,可为市场监管和供需双方确定报价策略提供技术参考。     

电能与备用市场竞价古诺模型的均衡策略分析

运行备用在维持系统安全稳定运行方面具有重要的作用，而在电力市场中，作为独立的经济实体的发电商不会无偿提供备用服务，因而电能市场和电能备用市场并存是电力市场发展的必然趋势。在电能与备用市场顺序交易决策的基础上，利用古诺模型研究了发电商在电能与备用市场的均衡策略，比较了在调用不同的备用参与发电情况下的均衡结果，最后分析了远期合约时均衡策略的影响。     

基于Berge-NS均衡的电力市场多主体非合作博弈竞争模型

售电侧放开促使了电力市场主体的多向性选择,同时也增强了多元主体间的激烈竞争,而市场外部因素是不确定的,每个市场主体就需要在含不确定性的博弈中研究多元主体间的竞争关系并发展竞价策略,这对于促进电力市场的发展具有重要的意义。在明确市场主体需求的基础上,分别对发电商、售电商和大用户主体构建了市场决策模型;根据Berge-NS均衡模型制定了电力市场多主体非合作博弈竞争的流程和步骤,并利用磷虾群(KH)优化算法对各市场主体竞价策略的动态调整和市场均衡情况进行求解。通过算例仿真对所构建竞争博弈模型及求解算法进行验证,相关结果表明:随着博弈的不断深入和市场信息的积累,市场主体间的竞价策略会逐渐达到均衡状态,从而实现各方收益共赢和协调发展,有效提高了市场效率;同时验证了KH优化算法在求解电力市场多主体博弈竞争问题时的可行性和有效性。     

考虑风电的电力市场发电商竞标博弈模型

以线性供给函数均衡(linear supply function equilibrium,LSFE)模型为基础,建立了市场出清价格(market clearing price,MCP)机制下考虑风电、机组约束以及系统约束的发电商策略性竞价模型。该市场模型对应完全信息静态博弈问题,是一个典型的两层优化模型。模型下层求解市场出清问题来确定发电商最优出力以及正、负备用容量,上层求解发电商竞价利润最大化问题。模型下层属于凸二次规划问题,根据这一特点设计了粒子群优化算法和序列二次规划相结合的迭代算法来求解纳什均衡点。算例测试表明与按报价支付(pay as bid,PAB)机制相比,在MCP机制下能量市场和备用市场的价格普遍偏低。     

基于改进萤火虫算法的电力市场多因素博弈均衡研究

针对电力市场均衡与动态发展问题,本文首先建立了能够直接反映市场均衡的利益与报价行为变化的非合作博弈双层模型。然后,采用改进的萤火虫算法求解该模型,并与经典萤火虫算法进行对比验证其先进性。最后,综合考虑负荷变化、竞价策略调整、差价合同及合作行为等多种影响因素,通过对建立的双层均衡模型进行仿真对比分析,得出不同因素与市场均衡动态发展的内在联系,进而为引导市场均衡提供理论参考依据。     

基于博弈论的电力需求价格弹性与发电市场均衡关系

利用供应函数模型这一博弈论工具分析了电力需求价格弹性对发电市场均衡的影响。发现在两个发电企业的市场结构下,无论发电企业的成本属于截距为零线性边际成本、常数边际成本,还是属于线性边际成本,如果不引入需求价格弹性的影响,发电市场均衡将不存在,只有引入需求价格弹性的影响,发电市场均衡才存在且唯一。同时需求价格弹性越大,发电市场均衡价格越低。因此在电力市场交易机制的设计中,应考虑如何在发电企业竞价上网时引入电力需求价格弹性的影响。     

中国电力市场体系模式设计——(二)最优市场结构及市场均衡性分析

在中国积极推动电力市场建设的背景下,对最优电力市场结构理论进行了初步探讨;分析了电力市场体系建设的支撑机制(配套政策)及市场风险防范机制应考虑的因素,建立了互联电网电力市场的市场均衡模型,提出了互联电网中各交易平台之间的交易协调机制和阻塞管理机制,给出了市场均衡模型的收敛性证明.最后,分析了煤电产业链对电力市场体系模式的影响.     

电力市场中的一般均衡与无功定价

从电力市场的一般均衡理论出发,通过描述电力市场决策模型与一般均衡模型之间存在的必然联系,建立考虑无功功率和有功功率2种商品的电力市场竞争性均衡模型,并利用等报价方法对此均衡模型进行求解。通过对无功功率定价问题的研究,指出一般均衡理论与节点电价理论之间存在的区别。最后,通过IEEE30节点系统的仿真计算表明,电力市场的一般均衡是普遍存在的,可以作为电力市场决策的依据。     

考虑系统运行不确定性的电力市场均衡模型

电力系统运行与规划过程中存在众多不确定性因素,这给电力市场分析带来挑战.针对负荷不确定性与随机线路故障停运,建立了考虑系统运行不确定性的电力市场线性供给函数均衡模型.在该模型中,通过枚举所有可能的系统运行场景来处理不确定性因素.由于各系统运行场景的出现概率不同,发电厂商在各系统运行场景的收益不尽相同,因而面临相当大的决策风险.针对随机市场博弈的特点,扩展改     

电力市场PAB机制下混合策略的均衡分析

针对按报价支付（PAB）机制下市场中不存在纯策略纳什（Nash）均衡的情形,建立了基于概率分布的连续策略伯川德（Bertrand）博弈模型,以求解其混合策略纳什均衡（MSNE）。将报价策略区间标准化之后,求出了MSNE的通解。随后针对一类指数分布的报价策略,求出了MSNE的解析表达式。最后通过一个简单算例验证了该模型的有效性。研究结果表明:市场份额越大的发电商越倾向于申报高价,成为价格领导者,抬高市场出清价格;通过等额拆分可以有效减少市场力,降低市场出清价格。     

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.     

基于博弈论和改进PageRank的电力市场出清方式评价方法

电力市场现行的出清方式主要有边际统一出清和高低匹配出清,不同的出清方式会影响市场结构和市场参与方的报价策略。文章介绍了2种出清方式的模型,并提出了一套出清方式评价指标体系,从市场结构、市场安全性、市场经济性、社会福利和环境友好性这5个方面对2种出清方式进行全面评价。提出的评价方法首先基于博弈论确定综合权重,避免了单一使用层次分析法或熵权法的片面性。此外,将改进后的PageRank法用于电力市场出清方式的评价问题,考虑不同评价指标之间的作用关系得到转移权重,对综合权重加以修正,得到准确可靠的评价结果。最后,采用西北-山东跨区电量交易全年各月集中竞价的数据作为算例对提出的评价方法进行验证。算例结果表明,提出的评价指标体系可以整体地反映2种出清方式在各方面的优劣性,提出的评价方法具备有效性和准确性。