计及需求侧电量电价弹性矩阵与风险的供电公司周市场购电优化决策模型

根据供电公司购售电业务的工作需要提出了周市场的概念,首次将分时电价下需求侧电量电价弹性矩阵(E矩阵)对购电决策的影响引入供电公司周市场购电优化中,并建立了计及需求侧E矩阵与风险的周市场购电多目标随机优化模型。该模型可用于优化供电公司未来某周内的长期合同分解、短期合同签订量、现货市场购电量分配、自有电厂生产及参加现货市场计划等问题,同时引入了风险态度因子以衡量市场风险接受能力。蒙特卡罗仿真结果表明,本文所提模型能够充分考虑各种因素,使优化结果更具有效性与实用性,对供电公司开展购售电业务具有辅助决策意义。     

基于CVaR的峰谷分时电价对供电公司购电组合策略影响分析

基于条件风险价值(CVaR)在风险度量中的优越性,在确保满足基本收益的前提下,以供电公司购电损失的CVaR值最小化为目标,构建了峰谷分时电价下的供电公司最优购电组合模型。进而,利用该模型对供电公司在实时市场、日前市场和中长期合约市场3个市场的供电量分配比例和有效前沿进行了算例分析,着重分析了峰谷时段不同电价差额比例对供电公司购电策略的影响。分析结果表明:相近购电组合条件下,供电公司所承担的风险随着峰谷分时电价差额比例变大而变小。供电公司可依据当地电价水平政策,适当调整不同购电市场购电量来规避经营风险。     

基于CVaR的供电公司现货市场购电优化决策模型

由于实时电价的剧烈波动和用电量的易变性,供电公司在电力市场交易中面临双侧交易风险,为合理规避市场交易风险,供电公司制定电力交易决策应以风险计量为基础.在假设用电需求为随机变量的基础上,本文利用条件风险价值(CVaR)为风险计量指标,以供电公司利润的CVaR值最大化为目标,构建了供电公司在现货市场的购电优化决策模型,并给出了模型的解析解;同时,分析了供电公司因为购电不足而导致给用户的赔偿额度以及供电公司风险厌恶程度对最优购电量的影响.算例验证了所提出模型的有效性和适用性,表明本模型对供电公司的购电策略具有一定的参考价值和指导作用.     

需求侧峰谷分时电价对供电公司购售电风险影响分析模型

供电公司购电风险主要表现为现货市场发电电价的不确定性,售电风险表现为峰谷分时电价及其对负荷变化影响、对销售电量影响的不确定性。一般来说,现货市场电价与需求侧负荷水平呈正相关关系,负荷水平越高,现货市场发电电价也越高。峰谷分时电价可以降低高峰负荷需求,从而降低发电高峰电价,降低供电公司购电成本。但是,分时电价同时也减少了供电公司的高峰电价段的销售电量,使得高峰时段售电收益下降。本文建立数学模型对此风险进行分析,算例分析表明,合理确定电价差率以及合约市场购电比例,可以使供电公司有效地规避市场风险、提高经营效益。     

考虑多时段CVaR的供电公司购电优化模型

电力市场环境下,由于市场价格的不确定性和负荷需求的随机性,供电公司面临在多个市场间购电时需要综合考虑风险和收益的权衡问题。单时段条件风险价值（conditional value at risk,CVaR）可以衡量单一时段购电的风险和收益,但购电过程是一个动态的优化问题,因此将多时段CVaR风险收益模型应用于供电公司的购电组合中,建立以风险最小化为目标的多市场购电组合优化模型。应用该模型,对供电公司在多个时段多个市场的购电分配进行计算,并利用该模型分析不同置信水平和期望收益对购电分配决策的影响。考虑到风险对未来投资收益的长期影响,引入转移影响率,将上一时段的风险转移到下一时段,从而降低整体风险。算例结果表明了该方法的有效性,从而为供电公司的购电决策及其风险评估提供新的思路。     

基于CVaR的供电公司电能购买决策模型

由于市场价格的不确定性和负荷需求的随机性,供电公司在不同市场间购电需要综合考虑风险和收益的均衡问题。借助金融领域的证券组合投资理论,引入一致性风险计量因子条件风险价值CVaR(Conditional Value at Risk),将均值-CVaR风险收益模型应用于供电公司的购电组合,以一定风险条件下最大化期望收益为目标,建立了供电公司在实时平衡市场、现货市场和远期合同市场间的购电决策模型,并将模型转化为线性规划求解,得到了不同风险条件下的购电分配结果和收益变化情况。算例结果表明,供电公司可利用长期合同规避市场风险,CVaR也能真实地反映供电企业面临的风险大小,所提模型及方法合理、有效。     

考虑分布鲁棒条件风险价值的供电公司购电组合计划

考虑多个电力市场售电价格概率分布存在不确定性,在确保供电公司购电损失的分布鲁棒条件风险价值均能满足要求的前提下,以供电公司期望收益最大化为目标,构建了多市场购电组合优化模型。以在实时市场、日前市场和中长期合约市场3个不同市场的购电组合为例,将上述模型转化为半定规划问题进行求解。分析结果表明:所提出的模型与求解办法为供电公司在多能量市场的购电决策提供了新方法。     

期权交易对供电公司购电组合的影响

电力市场条件下的供电公司面临在多个市场间购电时收益与风险权衡问题。基于投资组合理论,引入条件风险价值作为风险测量因子,以最小化损失为目标,建立了供电公司在日前现货市场、远期合同市场和金融期权市场间购电的决策模型,重点考虑金融市场中期权交易对购电组合的影响。以3个市场组合购电为算例的计算结果表明：期权的参与可以有效降低供电公司的购电损失,期权价格、敲定价格对购电组合中的市场配额和损失也有较明显的影响;同时也证明了所提出的模型和方法的合理性和有效性。     

供电公司使用期权合同购电优化策略研究

研究了当供电公司既可以从实时电力市场购电,又可以通过期权合同市场购电时供电公司的最优购电决策问题。假设实时电力市场购电价格、电力零售市场的需求以及零售价格都是随机变量,且它们之间存在一定的函数关系,通过建立2阶段数学模型,求出风险中性的供电公司应从电力期权合同市场购买的期权合同的数量、供电公司应执行的电力期权合同的数量以及从实时电力市场中购买电量的解析解。算例结果证明了所得出结论的正确性。     

大用户模糊优化购电组合策略的研究

随着用户侧电力市场的开放,大用户允许在现货市场、长期合约市场和自备电厂中选择购电。面对这种市场角色的转变,综合考虑现货市场和长期合约市场电价的相关性,采用多变量灰色模型(multi-variablegre ymodel,MGM)(1,n),对现货市场和长期合约市场电价进行长期综合预测;在预测电价的基础上,运用模糊优化的方法,按照用户给定的期望目标及容差,建立了线性隶属函数的均值–风险价值(valueatrisk,VaR)最优购电组合模型。算例表明:电价的综合预测体现了现货市场和长期合约市场的相关性,预测精度更高;购电组合的模糊优化模型保证了用户兼顾电价和风险,更能满足用户的期望。     

计及风险的输配分离电力市场供电公司最优竞价策略

供电公司在采取竞价策略时面临着一定的风险,这种风险来自于联营体下网电量不足而造成对终端用户售电收入的大幅减少,或者联营体下网电量过多使得供电公司向联营体付出不必要的高额购电费用。针对基于联营体的输配分离电力市场,在假设的联营体现货交易规则的前提下,构造了计及风险的供电公司最优竞价策略的模型框架,给出了直接优化方法对模型进行求解。最后,以有3家供电公司、3家大用户、3家发电公司参与的现货市场为例,用仿真结果数据说明了所提出的供电公司竞价策略模型的基本特征。     

引入保险机制降低电力市场金融风险的研究

电力市场的运行给保险公司开拓新业务带来了新的机遇。电价的高度波动性是电力市场区别于其它市场的主要特点,它使得市场成员面临着巨大的收益损失风险,因此为了稳定收入,在电力市场中必须建立有效的风险规避机制。针对发电商收入损失风险的特点,作论述了引入收入保险规避风险的必要性和可行性。通过原理阐述并结合某省电力市场的具体算例,论证了发电企业购买收入保险降低经营风险的可实现性和良好前景。     

基于发电容量充裕度估计的发电公司检修策略

电力市场环境下,发电公司在制定下一年度的发电机组检修计划时,首先需要预测未来1年各交易时段的电价,并尽可能将检修安排在电价较低的时期内进行,以减少收益损失。针对装机容量不太充裕的电力现货市场中电价波动大、难以直接准确预测的问题,提出了首先基于历史数据模拟市场电价与发电容量充裕度之间的函数关系,然后根据负荷预测结果和对其他发电公司检修起始时间的概率估计求取系统发电容量充裕度,进而预测现货市场电价的新方法。在此基础上构造了基于机会约束规划的发电公司最优检修策略模型,给出了求解方法,并用算例进行了说明。     

基于机会约束规划的供电公司最优报价策略

研究在输配分开电力市场中供电公司的最优报价策略问题。鉴于机会约束规划作为一类快速发展的随机优化方法能以显式的形式刻画风险,针对以联营体为基础的输配分开电力市场,在假设的市场交易规则基础上,构造了在现贷市场中基于机会约束规划的供电公司最优报价策略模型,并采用遗传算法求解。算例仿真表明,该研究工作为构造考虑风险约束的供电公司报价策略问题提供了一个新途径。     

电力市场环境下发电机组的最优检修策略初探

在电力市场环境下,由于市场电价具有高度的波动性,在不同的时段安排发电机组的检修对相关发电公司的收益自然有不同的影响,发电公司就需要优化检修策略以使检修期间的收益损失最小化.由于发电机组的检修计划是预先做出的,这使得发电公司在进行检修决策时所依据的信息,特别是电价信息,是不完整的或不确定的,在此基础上作出的决策就不可避免地带有一定的风险.在计及风险的条件下,作者对制定发电公司的最优检修策略问题进行了初步的探索性研究,针对所研究的发电公司作为价格接受者(price taker)和非价格接受者这两种情况,以预测的市场电价为基础,给出了求解该问题的方法框架,构造了数学模型,提出了求解方法,最后用算例说明了该方法的基本特征.     

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。     

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。     

市场环境下省级电网企业购电空间及优化策略

电力市场环境下,各省级电力公司的购电计划中除了一定的固定购电合约以外,在一定的条件下还还存在着自由购电空间.对如何确定省级电网企业的自由购电空间的问题进行研究,提出一套较为完整的判别体系流程,对不同购电情况下的购电量以及购电费用建模分析,并在存在购电优化空间的条件下构建了购电优化模型.通过南方某省电网企业2006年的购电实际数据进行验证分析,结果表明,该购电优化空间判别方法和购电优化模型能够为省级电网企业的购电策略提供可靠合理的辅助决策分析.     

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.     

Towards the development of risk-constrained optimal bidding strategies for generation companies in electricity markets

In the competitive electricity market environment, generation dispatching is bid-based, and individual generation companies (Gencos) are required to compete with rivals through bidding to the market. Competition implies the opportunities for Gencos to get more profit and, in the meantime, the risk of not being dispatched. As a result, it has become a major concern for Gencos to build optimal bidding strategies so as to maximize profits while minimizing risks associated. In this paper, a new approach is developed for building optimal bidding strategies with risks taken into account for Gencos participating in a pool-based single-buyer electricity market. It is assumed that each Genco bids a linear supply function and that the system is dispatched to minimize the total purchasing cost of the single-buyer. Each Genco chooses the coefficients in the linear supply function for making tradeoff between two conflicting objectives: profit maximization and risk minimization. A stochastic optimization model is established for the purpose and a novel method for solving this problem is presented. Numerical test results for a simulated electricity market with six Gencos show clearly the essential features of the developed model and method.