基于效用分析方法的发电企业最优报价策略

不完全竞争的电力市场中,发电企业可以通过策略性报价来最大化利润。然而,在不完全信息的条件下,提出的报价策略一般都存在着一定的风险,如由于报价过高而没有被调度或被调度的容量明显小于期望值等。因此,对发电企业而言,需要对报价策略的风险和利润进行评估,构造兼顾利润最大和风险最小这2个矛盾目标的折中报价策略。文中针对这一问题进行了研究,提出了基于预测边际清算电价的计及风险的发电企业机组报价模型,将风险管理中的概率分析方法及效用分析理论引入报价方案的利润和风险评估中,并给出了求解方法,为解决计及风险的情况下构造发电企业的报价策略问题提供了新的途径。最后以一算例证明了该模型的可行性。     

计及电价不确定性和损耗成本的储能竞价策略

储能是促进新能源消纳、提高电力系统稳定性和灵活性的有效措施。然而储能参与电力市场的策略极其复杂,现已成为实现储能商业化应用的关键问题之一。文中提出储能在日前和实时市场价格不确定环境下考虑循环损耗成本的最优竞价策略。为权衡储能多次循环增加的售电利润和损耗成本,在制定储能竞价策略时,将其循环损耗成本的影响计及在内,并充分考虑电池充、放电深度对循环损耗成本和利润的影响;在日前市场中建立电价-电量投标模型,对电价和电量同时进行投标以充分考虑电价不确定性;在实时市场中建立电量投标模型对日前市场投标进行弥补修正,使竞价策略更加合理与优化。算例验证了所提储能竞价策略的有效性,并说明所建模型可以确定最优电池充、放电深度。     

基于价格配额曲线的售电商投标策略优化

近年来随着中国电力体制的改革,大量售电商参与到电力市场之中.对于部分售电商而言,其可能存在一定的市场影响力,投标行为会对市场出清电价产生影响,进而影响到自身的投标策略.考虑到售电商自身的投标策略对市场出清电价的影响以及出清电价本身的不确定性,文中将市场出清电价分布与价格配额曲线(PQC)相结合,建立了基于PQC的市场出清电价的分布模型,进而建立了售电商在电力市场的投标行为优化模型.同时,研究了不同市场供求关系下对应的出清电价分布情况对售电商投标策略的影响.算例表明,对比不同情况下售电商的最优投标策略,基于PQC的方法可以使售电商更好地适应市场并合理地调整投标策略.     

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。     

基于风险的火电厂报价策略评估

提出了一种新的适用于火电厂报价决策的风险度量方法，建立了简化的发电侧电力市场电价与利润模型，提出了基于历史报价数据的相关性分析方法和成交价预测方法，以概率分布的形式表示预测结果，并结合实例分析了如何采用风险评估方法选择最优报价策略。     

基于可能性理论的发电公司最优报价策略

在电力市场环境下 ,发电公司采用的报价策略对其自身的获利、甚至市场总体的运行行为都可能有相当大的影响。因而 ,研究发电公司应该如何构造最优的报价策略或分析电力市场中发电公司的策略性行为 ,进而考察潜在的市场势力的严重程度 ,是目前相当活跃的一个研究领域。提出了一种基于可能性理论构造发电公司最优报价策略的方法。以发电公司的历史报价数据、市场化改革以前的公开数据和专家的经验性知识等为基础 ,采用模糊集理论来描述竞争对手的报价行为 ,在此基础上构造了发电公司最优报价策略的模糊优化模型 ,给出了求解算法。这种方法特别适用于在电力市场运行初期或电力市场运行规则刚被修改后的时期 ,由于可用的历史数据尚不充分、不能采用概率方法描述竞争对手的报价行为的场合。最后用一个有 6个发电公司参与的电力市场为例 ,说明了所提出的方法的基本特征。     

考虑不确定性的火电发电商现货-深度调峰市场优化决策

针对电力现货市场与深度调峰市场联合运行背景下发电商电能量利润空间压缩、深度调峰功能亟待拓展等问题,提出考虑不确定性的发电商现货-深度调峰市场优化策略。基于Stackelberg博弈,构建兼顾联合市场利润和风险的发电商日前报价策略双层优化模型。在上层模型中,以发电商联合市场利润最大化为目标,对发电商分段报价进行优化;在下层模型中,考虑竞争对手报价场景的不确定性,提出电力现货-深度调峰市场联合出清模型。针对净负荷不确定性,引入波动不确定度参数,将双层模型转换为基于信息间隙决策理论的发电商现货-深度调峰市场决策模型。基于安徽省实际市场数据进行仿真验证,得到适应不同负荷场景的发电商联合市场日前报价策略,结果表明考虑不确定性的联合优化决策能够有效规避负荷不确定性带来的利润波动风险。     

单一卖方电力市场供电公司最优报价策略

单一卖方的电力市场竞价模式构想为电力工业提供了一种新的可能的改革模式。在单一卖方电力市场中,用电侧的供电公司竞价购电。供电公司作为市场竞争主体参与竞价购电时,其运营收益在很大程度上取决于其所采用的报价策略。针对采用分段报价函数和按供电公司实际报价结算的单一卖方电力市场,建立了供电公司报价策略的数学模型。将最优报价策略描述为随机优化问题,并采用Monte-Carlo方法求解。用一个有4家供电公司参与的单一卖方电力市场为例来说明该报价策略模型的基本特征。     

发电商不同策略的供应函数均衡分析

电力市场是一个接近寡头垄断的市场,因而市场中的发电商往往会采用策略性投标来获得最大收益.根据联营模式下电力市场的特点,利用供应函数模型来模拟发电商的策略行为,给出了各发电商选择改变不同投标参数报价时的反应函数,通过算例比较研究了多个发电商在改变不同投标参数报价时的纳什均衡策略,结果表明选择改变不同投标参数报价会影响均衡结果.此外,还分析了需求弹性等因素对发电商均衡策略的影响.     

基于模糊集理论的发电公司分段报价策略研究

在电力市场环境下，发电公司竞价上网的目标是最大化利润。显然，发电公司采用的报价策略对其获得的利润会有相当大的影响。文章针对运行不久、历史数据尚不充分、采用分段报价和统一市场清除价的电力市场，提出了一种为发电公司构造最优报价策略的方法。文中在历史报价数据尚不充分和获取其他相关信息的基础上，采用模糊集理论描述了发电市场中竞争对手的报价行为，并建立了报价策略的模糊优化模型，然后采用遗传算法求解得到发电公司的最优报价策略。最后用算例说明了该方法的主要特征。     

基于主辅联合分析的竞价电能分配方法

在电力市场多级多元化的背景下, 随着各种电力辅助服务市场的开放, 研究机组所涵盖的有功、无功、备用等多种电力交易商品如何在多个市场中实现最优分配意义重大。从发电厂的角度, 考虑到主能量市场和辅助服务市场的不同特性以及市场流程的层次性, 将机组在两个市场的总收益最大的总体目标分解成为两个市场阶段收益最大的子目标, 分步骤地进行电能有功和无功联合分析, 以及有功电能与备用电能联合分析, 实现了多种电力交易商品的市场联动, 并探讨了基于主辅联合分析的竞价电能多市场最优分配比例。最后以实际机组为例, 通过计算机模拟, 对机组所涵盖的多种电力商品参与多个竞争市场的配额分配进行了分析研究, 给出了联合竞价的策略。     

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。     

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。     

不确定市场下的一种二层规划最优竞价模型

在不确定的电力现货市场条件下,讨论了发电商和售电商关于长期合约交易与现货交易之间的最佳选择策略方法,提出一种(随机)二层规划理论模型及其求解算法。根据求解结果,发电商可确定适当的合约电价及合约电量,使公司获得最大利润;售电商能对签订多少合约电量和购买多少现货电量做出最佳决策,使公司获得最大效益。最后给出了结论及需进一步研究的问题。     

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.     

A survey of critical research areas in the energy segment of restructured electric power markets

Availability of a large volume of recent literature on deregulated (a.k.a. restructured) electricity markets underscores the importance of the research needs to ensure proper design and functioning of the markets. Researchers have made significant contributions fueling the evolution of the fundamental market design changes that have taken place since the beginning of the restructuring process. Due to the vast scope, existing survey papers are focused on particular facets of deregulated electricity markets. We adopt a similar approach by focusing on the most important research areas related to the energy market. The contributions of the survey paper lie in the novel approach used in classifying the literature based on critical research areas. Some areas of research such as auction based pricing, bidding strategy formulation, market equilibria, and market power are reviewed in a different light than other existing survey papers. We conclude by providing some future research directions for the energy markets.     

计及风险的发电公司最优报价策略

在不完全竞争的电力市场中，发电公司可采用策略性报价来最大化利润。然而，在不完全的信息条件下，基于对竞争对手成本或报价的估计而发展的报价策略一般都存在一定风险，如由于报价太高而没有被调度或被调度的发电容量明显小于期望值等。一般而言，期望利润大的报价策略相应的风险也大。因此，对发电公司来讲，需要对报价策略相应的风险进行分析和评估，或构造兼顾期望利润最大和风险程度最小两个矛盾目标的折衷报价策略。文中针对这一问题进行了研究，构造了在联营体运行模式的电力市场环境下发电公司计及风险的最优报价策略模型框架，并提出了两种求解方法。最后，以有6个发电公司参与的电力市场为例说明了所提出方法的基本特征。     

浙江电网发电市场竞价上网辅助决策系统的设计

发电厂竞价上网辅助决策系统是一个集发电竞价上网、生产经营活动管理分析和决策等功能的应用系统。本文针对浙江电网发电市场的特点，对发电厂竞价上网辅助决策系统进行了设计，提出了电厂竞价上网决策的新模式。系统主要包括了数据采集、查询；生产经营活动管理分析；竞价上网决策等三部分。该系统的设计为发电企业提高决策水平，降低决策成本，增强用户的市场竞争力和竞争意识，等起到了积极的作用。     

Generation Capacity Expansion in Energy Markets Using a Two-Level Game-Theoretic Model

With a significant number of states in the U.S. and countries around the world trading electricity in restructured markets, a sizeable proportion of capacity expansion in the future will have to take place in market-based environments. However, since a majority of the literature on capacity expansion is focused on regulated market structures, there is a critical need for comprehensive capacity expansion models targeting restructured markets. In this research, we develop a two-tier matrix game model, and a novel solution algorithm that incorporates risk due to volatilities in profit (via CVaR), intended for use by generators to make multi-period, multi-player generation capacity expansion decisions. We demonstrate the applicability of the model using a sample network from PowerWorld software and analyze the results.      

Analyzing Two-Settlement Electricity Market Equilibrium by Coevolutionary Computation Approach

Forward contracts play an important role for market power mitigation and risk hedging in electricity markets. In this paper, a two-settlement electricity market including a forward market and a spot market is formulated as a two-stage game. The linear supply function equilibrium (LSFE) model and Cournot model are used to model strategic bidding for the spot market, while the forward market is modeled by Cournot model. A coevolutionary genetic algorithm (CGA) is employed to determine the market equilibrium. The paper then examines the question whether generation companies (GenCos) would voluntarily enter forward markets due to economic inspiration and studies theoretically and numerically the factors which can affect the bidding behaviors of GenCos. The effectiveness of CGA in determining the market equilibrium is investigated and demonstrated based on two test examples. The studies show that GenCos' decisions on the participation in forward markets depend significantly on the type of competition that they have in the spot market. Moreover, GenCos' bidding behaviors in the forward market can be affected by their cost parameters and the slope of system demand function significantly.