发电侧企业群体间竞价行为的随机演化博弈

以演化博弈论为理论基础,针对确定性演化博弈模型的不足,引入高斯白噪声随机干扰项,构建了信息不对称下两个异质性发电企业群体的随机演化博弈模型。运用It?随机微分方程理论对模型进行了求解,讨论了两群体随机博弈系统趋于渐进稳定状态的条件,并结合大小型两类发电企业群体参与竞价策略博弈的具体算例对模型进行了动态演化仿真模拟。仿真结果表明,所建立的随机演化模型能更真实准确地反映主体行为策略在不确定因素干扰下的演化过程,比确定性演化博弈模型具有更强的适用性。基于仿真结果,利用熵权法对4个调控参数进行综合评价,可为政府对发电企业报价行为进行有效监管和调控提供参考。     

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。     

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。     

电力市场辅助报价决策的灰色博弈模型研究

鉴于发电商报价决策中,存在着诸如负荷需求、竞价对手信息等大量不确定因素,为了保障发电企业的竞争利益、降低决策风险,引入了灰色理论,通过对目标市场的负荷需求与出清电价样本的统计分析,形成了负荷需求与出清电价的灰数,进一步将主市场报价决策问题转换为灰色零和博弈问题,建立了报价决策的灰色博弈模型,应用灰色优化理论进行求解后能够为企业根据自身风险承受能力和市场情况形成报价方案提供参考.应用该模型对PJM市场数据进行分析,结果显示本模型能更为精细地反映市场真实情况,并为发电企业提供了更为详细的市场信息和备选方案,从而验证了所建立的模型在辅助报价决策中的应用价值.     

电力市场辅助报价决策的灰色博弈模型研究

鉴于发电商报价决策中,存在着诸如负荷需求、竞价对手信息等大量不确定因素,为了保障发电企业的竞争利益、降低决策风险,引入了灰色理论,通过对目标市场的负荷需求与出清电价样本的统计分析,形成了负荷需求与出清电价的灰数,进一步将主市场报价决策问题转换为灰色零和博弈问题,建立了报价决策的灰色博弈模型,应用灰色优化理论进行求解后能够为企业根据自身风险承受能力和市场情况形成报价方案提供参考。应用该模型对PJM市场数据进行分析,结果显示本模型能更为精细地反映市场真实情况,并为发电企业提供了更为详细的市场信息和备选方案,从而验证了所建立的模型在辅助报价决策中的应用价值。     

考虑多主体博弈的火电机组灵活性改造规划

对于以煤炭为主要能源的国家而言,实施火电机组灵活性改造是提升电力系统灵活性最为现实可行的选择。基于此,提出一种考虑多投资主体博弈的灵活性改造两阶段规划方法。首先,概述灵活性改造涉及的范围及相关技术,提出机组间的改造方案及投资成本具有多样性和差异性的特点;其次,在系统规划阶段,构建发电企业在电量和调峰市场的收益模型,对不同投资主体的博弈行为进行分析,提出一种解决改造博弈问题的快速求解方法;再次,在企业规划阶段,以发电企业运行与投资成本最小化为目标,以系统规划阶段的改造效果和灵活性约束等为边界条件,建立发电企业多技术改造混合整数规划模型;最后,对所提出的模型和方法的合理性及有效性通过算例进行验证,结果表明,所提方法能够统筹兼顾所有投资主体的利益,有效保证了市场活力,可以为规划部门和发电企业提供帮助。     

基于内嵌增广拉格朗日函数Q-learning方法的虚拟电厂市场博弈策略

聚合了多品类能源资源的虚拟电厂为多主体参与下的竞争电力市场增添了较多不确定性。为了刻画虚拟电厂在市场博弈行为中的特点,探寻更高效的电力市场交易机制,提出了一种含虚拟电厂的电力市场古诺博弈模型,并证明了其纳什均衡解的唯一存在性。由于传统优化算法难以准确模拟现实中发电商之间的竞争过程,而适用于不完全信息博弈的Q-learning算法又难以处理复杂的约束条件,提出了基于多智体框架下Q-learning算法内嵌拉格朗日函数的联合求解算法,对含虚拟电厂的电力市场博弈模型进行求解。算例分别采用遗传算法与所提算法对模型进行仿真测试,结果表明,在电能需求总量恒定且统一出清模式的电力市场中,虚拟电厂较传统电厂有着优越的资源整合与盈利能力,且所提算法能够获得更为稳定的收敛结果。     

多利益主体参与下主动配电网完全信息动态博弈行为

随着电力市场进一步开放,主动配电网电能交易的多元化、复杂化为主动配电网的调度运行带来了新的挑战。针对主动配电网多利益主体参与下的调度问题,提出了多利益主体参与下主动配电网完全信息动态博弈策略。首先,考虑分布式电源、需求响应等调度资源,引入改进的"梯形效用函数模型",建立了完全信息动态博弈下包括配电网运营商与负荷聚合商在内的多利益主体响应行为模型;其次,基于韦伯-费希纳定律,提出了序贯议价函数以表征序贯议价动态博弈中各参与人的博弈行为;最后,研究了主动配电网完全信息动态博弈流程,提出了动态博弈粒子群优化算法对问题进行求解。以华中某地级市实际配网为例,仿真结果验证了模型的有效性,结果还表明在开放电力市场环境下,主动配电网的完全信息动态博弈在兼顾各参与人利益的同时,降低了边际发电成本,实现了社会总效益与风电消纳量的提升。     

含分布式电源接入的市场多主体博弈分析

研究能源互联网发展背景下含有分布式电源(distributed generation, DG)接入的电力市场中的多主体博弈问题。首先,利用多代理(multi-agents)技术,在由发电商、供电商与多类型用户组成的市场中,搭建了多主体博弈框架。其次,针对该框架下的市场各主体特点,分别采用统一市场出清价格(market clearing price, MCP)和按报价支付(pay as bid, PAB)的市场机制,构建了最优供应函数决策模型、最优投标电价决策模型以及考虑投标风险的最优投标电量决策模型。并且,基于效用函数,考虑弹性负荷(具有分布式发电或可中断能力)用户的购售能力,建立了最优购电和最优DG发电量决策模型。最终,实现了市场各博弈主体的利益均衡化目的。仿真结果表明,基于多代理技术的博弈能实现市场各主体的合理收益,不同主体组合的市场博弈结果存在较明显差异。充分挖掘弹性负荷调节能力可有效提高分布式清洁能源发电渗透率。以上结果符合工程实际与设计需求,验证了所提模型的合理性与有效性。     

基于博弈论的发电公司检修决策

电力市场环境下,发电公司在制定机组检修计划时,必须考虑竞争对手检修策略的影响,以追求收益损失最小化。根据预测电价和系统发电容量充裕度,构造了发电公司机组检修非合作博弈模型。当系统允许检修容量不太充裕时,考虑了可中断负荷的合理利用。局中人的策略包括检修起始时间和检修报价策略,收益函数由检修损失和风险损失构成。博弈过程考虑了多均衡点的协调,并采用随机求解方法。仿真算例说明了该方法的合理性和有效性。     

新电改背景下大用户直购双边博弈模型

目前,我国电力市场正积极推进发电商与大用户双边交易。在此背景下,根据交易过程中各博弈主体所获取的信息情况变化,在交易初始不完全信息博弈阶段,基于暗标拍卖理论构建了发电商报价贝叶斯博弈模型,确定了发电商边际报价增长参数。在后续的多轮博弈中,考虑到现货市场对大用户直购的影响,以发电商报价和大用户购电分配作为博弈策略,构建了以各博弈方收益最大为目标的发电商与大用户主从博弈模型,并利用粒子群优化算法对模型进行了求解。最后对发电商和大用户的策略行为、大用户直购双边交易的市场影响进行了深入分析。     

电力市场中基于Multi-Agent的发电厂报价Bayes博弈研究

综合了Multi-Agent技术和博弈论的思想,从博弈算法层次上研究发电厂报价的Bayes博弈问题,构建了发电厂Agent,并赋予其偏好、理性、决策能力和推断能力,给出了电力市场中发电厂报价的Bayes博弈模型,构建了发电厂报价Agent,重点研究了博弈论对Multi-Agent社会性的描述.用算例分析了模型的有效性.     

考虑输电网约束的电力市场有限理性古诺博弈的动态演化研究

为了模拟电力市场中发电商的有限理性博弈行为,该文提出了考虑输电网约束的有限理性Cournot动态博弈模型.并在此基础上,定性分析了两寡头Cournot博弈的Nash均衡点及其稳定性,从中显示出在不同的市场参数下,对应不同的输电网运行状态：阻塞与不阻塞,市场会出现不同的Nash均衡点,甚至会出现没有Nash均衡点的情况;探讨了市场参数对市场稳定性的影响,提出了提高电力市场稳定性的措施;针对两寡头Cournot动态博弈模型,数值仿真出不同市场参数下市场的动态行为,其中着重探讨了当市场参数超出Nash均衡点稳定域后,展现出的周期甚至混沌的动态行为.     

基于博弈论的发电厂多代理报价系统

设计了处于发电侧开放的电力市场环境下的发电厂报价系统,分析了发电厂的运行机制,运用多代理技术结合博弈论模拟发电厂的市场行为,指导发电厂进行合理报价。该系统具备代理的推理交互、协商合作特性,由所构建的成本、利润、报价等代理共同协作实现博弈,因此所得报价比常规系统报价更合理。     

大规模风电并网背景下火电调峰行为演化博弈模型

为解决大规模风电并网所带来的消纳问题,基于火电机组容量和最高调峰率指标,以公平性原则为前提,针对不同类别的机组,设定了有偿与无偿调峰划分标准。将火电调峰行为转化为上网电量竞价收益与调峰辅助服务收益演化博弈问题,讨论了综合考虑两个市场情景下,各类火电厂的竞价策略及对应策略下的收益,分别求解了稳定策略。针对两类电厂的博弈问题进行了实证分析。结果表明：现阶段的调峰辅助服务补偿额与上网电量收益额存在巨大差距,并且这一情况在今后一段时间内仍将存在。制订合理的辅助服务市场规则,提升火电机组调峰的积极性,从而促进大规模风电消纳是亟须解决的问题。     

基于博弈理论的电力系统扩展规划方法研究

随着我国电力建设的加强以及对电力系统研究的不断深入,如何根据电力市场中不同投资主体的优势和特点研究最合理的电力系统扩展规划方案,对于我国电力系统的可持续发展具有重要意义。提出了一种基于合作博弈的电力系统扩展规划方法。首先,根据电力市场下各主体的投资和收入情况,分别建立相对应的经济规划模型,进而,基于发电公司和电网公司之间的影响机理以及博弈行为分析,构建电力系统中不同投资主体间的合作博弈规划模型;然后,利用迭代搜索法对模型进行求解;最后,基于仿真算例验证了所提方法的正确性和有效性。     

面向发电集团的电力市场管理系统

介绍了支持发电集团与下属电厂协调运作,以及辅助参与市场竞争的电力市场管理系统的整体结构、功能组成和系统运作流程。系统分为集团主站系统和电厂子站系统2部分。集团主站系统部署在发电集团公司,完成各类市场交易、电厂运行,集团公司内部管理系统的数据收集、整理和分析,以及市场预测、竞价决策和风险评估等各种业务功能,通过信息发布等多种形式向集团公司内部网和下属各个电厂提供接入。部署在各个电厂的子站系统主要完成市场信息和电厂运行信息以及电厂各机组的成本分析、竞价决策、交易管理和结算管理。采用基于J2EE架构的系统实现方式。该系统已在华东区域电力市场投入运行。     

含多类型资源虚拟电厂鲁棒竞标模型研究

虚拟电厂(virtual power plants, VPP)能有效聚合分散的多类型需求侧资源时,是需求侧资源参与电力市场的有效方式。但是VPP的市场行为无法直接采用传统的火电竞价模型进行描述,线路输电约束等出清过程中考虑的物理条件也会对虚拟电厂内部资源管理策略产生影响,基于此,文章以风电、储能、燃气轮机及需求响应负荷组成虚拟电厂为研究对象,考虑VPP内部风电出力不确定性以及聚合对象的调节能力,建立市场环境下 VPP 多类型资源鲁棒竞标模型。该模型采用库恩-塔克 (Karush-Kuhn-Tucker,KKT) 条件等值市场出清模型,并将其作为约束条件在VPP决策中进行考虑。算例表明该模型可以根据市场现状优化VPP内部多类型资源组合出力,提供经济可靠的竞标策略,有效提高VPP经济效益。     

基于IOWA组合模型的火电行业NO_x排放量预测研究

区域火电行业NOx排放量预测问题属于小样本、贫信息的灰色系统,同时NOx排放量受到多个影响因素的叠加性影响,导致NOx排放量呈现非线性变化趋势,单一的预测模型难以准确反映NOx排放量的复杂变化趋势。基于此,在灰色预测模型和BP神经网络模型的基础上,利用诱导有序加权平均(IOWA)算子,建立了基于IOWA的组合预测模型,并对我国2009～2011年以及2020年的火电行业NOx排放量进行了预测研究。