电力市场条件下电网公司的购电优化模型研究

随着电力工业改革的进行,厂网分开已经实现,此时电网公司的目标是追求企业发展和实现企业价值最大化,因此对电网公司的购电策略进行研究是非常必要的。本文研究电网公司在发电侧已经开放且采用单一购买者模式的电力市场条件下的最优购电方案,建立了电网公司在长期合约市场的购电模型,分析了发电商的机组发电报价曲线和备用容量报价曲线。根据合约市场中的购电量以及对机组发电报价和备用容量报价的分析,本文建立了市场清算价格由机组报价形成的短期现货市场中电网公司的购电优化模型,其目标函数是使购买电能和备用的总费用最小,约束条件需考虑用户的需求以及系统的安全稳定运行。     

发电商报价过程中的风险分析

在电力市场的环境下,发电商要基于自身的发电成本来运用各种发电策略进行报价,通过与其他发电商进行竞标来获取最大的利润。发电商的发电成本可以通过发电量的二次函数来表示。本文分析了发电商成本函数中的成本系数不变及服从一定的分布的情况下的发电商报价策略,对发电商如何变动报价系数ki进行了研究,并进行了算例分析,最后计算了由于发电商报价与市场价格的判别而产生的风险值,所得出的结论对发电商竞价策略的研究有一定的指导意义。     

发电权交易的阻塞风险规避模型

发电权撮合交易中常常通过取消或削减发电商的交易来满足系统的安全约束,这将给发电商带来损失,如何体现发电商的交易需求、降低发电商的交易风险是发电权交易研究的一个重要课题。借鉴金融输电权规避市场风险的思想,将一种新型金融输电权引入发电权撮合交易模型,以规避因阻塞使得发电商计划交易量不能完成的风险。根据模型特点采用遗传算法求解,不但可以保证撮合结果的最优性,而且算法可以体现出金融输电权对交易调度的指向作用,激励发电权交易双方合理报价,确保市场交易公平性。并探讨了该模型下的发电权交易结算方案和实施步骤。采用IEEE39节点系统对提出的方法进行了验证。     

基于日有功负荷双目标模糊优化交易的发电商竞价策略

介绍了一种新的、同时考虑了全网发电费用最小和电网收益最大的多时段发电竞价决策策略;采用双目标模糊优化交易模型对发电商市场占有量预测,然后对市场中中竞争商成本进行分析,确定盈利水平,提供发电报价,算例仿真表明该策略与确定性的单目标交易模型下报价相比更能协调发电商和购电商的利益,更符合电力市场可持续发展战略。     

发电权交易的阻塞风险规避模型

发电权撮合交易中常常通过取消或削减发电商的交易来满足系统的安全约束,这将给发电商带来损失,如何体现发电商的交易需求、降低发电商的交易风险是发电权交易研究的一个重要课题.借鉴金融输电权规避市场风险的思想,将一种新型金融输电权引入发电权撮合交易模型,以规避因阻塞使得发电商计划交易量不能完成的风险.根据模型特点采用遗传算法求解,不但可以保证撮合结果的最优性,而且算法可以体现出金融输电权对交易调度的指向作用,激励发电权交易双方合理报价,确保市场交易公平性.并探讨了该模型下的发电权交易结算方案和实施步骤.采用IEEE39节点系统对提出的方法进行了验证.     

发电商之间的串通竞标分析及基于模糊理论判定

分析了电力市场环境下发电商串通报价现象,提出结合同步价格行为分析、报价合理性分析、控制力分析等因素,根据价格卡特尔判定原则,应用灰色关联分析和模糊判定理论进行发电商报价的串通竞标判定。分析过程中用隶属度函数衡量各影响因子代表的发电商串通报价可能性的程度,并利用变权法改变权重,突出薄弱环节。通过算例求解证实了该方法的可行性,并且给出了电力市场下有助于防止发电商串通报价的几点建议。     

共聚反应机理的发电厂商报价策略的模型

电力市场条件下,发电商报价过程存在着复杂的策略依存关系,以聚合动力学为基础,构建了发电商报价策略的博弈模型,揭示了不同策略选择对市场占有额的影响以及发电商报价策略的调整和变化规律。通过分析发电商报价策略调整和均衡路径的变化,对区域电力市场发电商有效报价策略给出了一般性理论总结。     

基于改进蚁群算法的电力市场经济效率评估研究

蚁群算法作为一种启发式算法在解决混合全局最优问题时具有很强的鲁棒性.本文简要介绍了蚁群算法的基本原理,发电商的报价策略和电力市场效率评估方法.利用蚁群算法和Matlab编制了电力市场效率评估软件,实现发电商对报价策略的选择,得到各发电商的报价组合和发电量组合.然后,根据发电商的实际报价和理想报价,用价格成本边际系数来评估市场效率.最后基于IEEE 30母线测试系统,分析了发电商在日前市场中如何通过选择不同报价策略来实现共同利益的最大化以及市场效率.     

不完全信息下基于深度双Q网络的发电商三段式竞价策略

不完全信息的电力市场环境下发电商仅知道自身相关的信息,而其他市场参与者的报价和市场环境都可能会影响市场出清结果,进而影响发电商的收益,因此其报价决策应当考虑多维的市场信息。基于深度强化学习算法,提出多智能体的DDQN（double deep Q-network）算法模拟日前现货市场中发电商三段式竞价策略的过程。首先,定义发电商模型中马尔可夫决策过程的要素和动作价值函数;然后,建立发电商深度双Q网络的框架,并引入经验池和动态ε-greedy算法进行神经网络的训练,该决策模型可以根据市场的出清电价和负荷水平等多维连续状态做出报价;最后,通过算例比较了发电商采用DDQN和传统Q-learning两种算法获得的收益差别,说明DDQN算法可以根据发电商面临的复杂市场环境做出正确的决策而Q-learning算法在环境复杂时决策能力较差,并在不同状态量选取、网络泛化能力、更大规模算例适应性等方面分析了发电商采用DDQN算法进行市场策略生成的有效性和优越性。     

浙江发电侧电力市场发电商的电价操纵行为分析

电力市场成员能利用自身的市场力影响电力市场正常运作。利用经济学和博弈论的分析方 法,并结合浙江省发电侧电力市场的实际运行数据和经验,具体分析了市场成员的市场力形成原因 及其影响市场运作的过程。文中分析了市场中单一购电商的需求特性,得出了发电商的最佳报价 模型,分析了不同发电商的报价行为,指出大型发电商通过对电网中旋转备用的分担,容易操纵市 场价格,中小型发电商也可以通过跟踪大型发电商的报价参与抬高市场价格,从而降低整个市场的 效率。最后,提出了相应的建议措施。     

The impacts of different bidding segment numbers on bidding strategies of generation companies

In a competitive electricity market, generation companies design bidding strategies to maximize their individual profits subject to the constraints imposed by bidding rules. For a generation company, obviously, the optimal bidding strategy and hence the potential of exercising market power may be different if different bidding rules are employed. Hence, a well-designed bidding protocol is vital to the effective and efficient operation of an electricity market. Based on the widely used stepwise bidding rules, the impacts of different numbers of bidding segments on the bidding strategies of generation companies are investigated. This study is focused on a price-taker generation company in an electricity market. A probabilisic model is used to simulate electricity price in the competitive market environment. With a given number of bidding segments, the optimal bidding strategy for a price-taker generation company is then developed. The effects of risk preferences as well as information asymmetry on the optimal bidding strategy are also examined. With particular references to the impacts of different numbers of bidding segments on the optimal bidding strategy, a numerical example is employed to demonstrate the validity of the proposed model and methodology.     

基于竞价成功概率的发电商报价策略的离散时间进化博弈模型

通过对不同市场供求情况下发电商竞价成功概率与市场竞价电量空间之间函数关系的研究,建立了区域电力市场发电商竞价策略的离散时间进化博弈模型。对发电商竞价策略的发展变化趋势进行了分析,确定了系统进化稳定点。所有发电商都采取低价策略或都采取高价策略是系统的两个进化稳定策略,具体收敛到哪个均衡点取决于系统的初始状态。随着市场竞价电量空间的不断变化,达到均衡的路径和时间会发生相应的改变,但不会影响最终的均衡结果。     

电力市场下发电公司和大用户间电力交易的双方叫价拍卖模型

随着我国电力体制的改革和发电侧竞争市场的建立,在需求方很快也会引入竞争,并建立完全开放的双边电力市场。在完全开放的双边电力市场下,大用户直接购电问题已成为我国电力改革的重大课题。研究发电公司和大用户如何建立有效的报价策略具有十分重要的理论和实践价值。作者提出一种直接交易方式,由大用户直接与发电企业进行一对一的交易,并自定价格。因而,这是发电公司和大用户的双方叫价拍卖问题,通过对双方叫价拍卖的交易规则进行描述。针对发电公司的生产成本和大用户的估价是私有信息的情况,建立了完全开放市场下发电公司和大用户的双方叫价拍卖的不完全信息贝叶斯博弈模型,并求解贝叶斯纳什均衡,给出了发电公司和大用户的均衡报价策略。     

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。     

考虑套利因素的发电商竞价模型研究

电力市场中的核心电价机制在资源配置中起着基础性的作用。针对不完全电力市场中因网络拓扑各节点电价差异而产生的套利行为,提出用金融学无套利定价理论分析市场中存在的套利因素,分别从是否考虑套利因素2个方面建立发电商上网竞价的2种模型。通过仿真模拟电力市场中的风险交易,比较发电商在2种模型下的收益,得出不完全电力市场中套利竞价对于发电商的重要性,从而验证了该方法的合理性和可行性,为发电商在制定上网电价时提供了决策依据。     

基于博弈论和概率论的发电商竞价策略研究

电力市场环境下,发电公司可以通过策略性投标来获得最大利润。在分析策略性报价研究现状的基础上,建立了基于博弈论和概率论的发电报价数学模型,结合发电公司追求利润最大化的目标,对发电公司竞标成功的概率进行了详细的分析,通过比较发电报价与市场出清价两者之间大小关系的可能性概率及其数学期望的求解,给出了满足发电公司期望效用函数最大的最优报价策略方法。算例分析的结果验证了该方法的有效性和可操作性。     

不同允许报价段数对发电公司报价策略的影响

针对国内外实际运营的电力市场中普遍采用的分段报价规约研究了不同允许报价容量段数对发电公司构造最优报价策略的影响。在研究初期以作为价格接受者的发电公司为研究对象,首先采用概率方法模拟电力市场中的电价并在此基础上采用等概率法建立了模拟发电公司最优报价策略的多段报价模型;然后研究了发电公司风险偏好程度和市场信息不对称对其构造最优报价策略的影响。最后通过算例对所提出的模型和方法进行了说明。     

电力市场交易计划中的发电调度规约研究

在电力市场中，机组的出力计划需要根据有关交易计赳和市场规则中的发电调发规约来测定。机组的发电调度规约主要包括机组开停机规约、发电公司(厂)内部各机组间合同电量的分配就约、边际机组间的出力分配规约、机组发电计划调整规约等，结合我国电力市场建设的实际，分别针对全电量竟价模式和部分电量竞价模式分析了竞价开机、合同开机2种机组开停机规约；为协调发、购电双方的利益要求。提出了根据竞价机组可用发电量的比例或竞价上网电量的比例等2种在发电公司(厂)内部分配各竞价机组合同电量的方法；为协调边际机组间的边际负荷分配问题，提出了比例分配法、依次分配法2种分配边际负荷的基本方法；根据机组发电计划的组成特点．提出并分析了日合同计划不可调、日合同计划可调2种机组发电计划调整规约。     

电力市场环境下机组发电计划的几个相关规约

在电力市场中,机组的出力计划需要根据有关交易计划和市场规则中的发电调度规约来制定。机组的发电调度规约主要包括机组开停机规约、发电公司(厂)内部各机组间合同电量的分配规约、边际机组间的出力分配规约、机组发电计划调整规约等。结合我国电力市场建设的实际,分别针对全电量竞价模式和部分电量竞价模式分析了竞价开机、合同开机等2种机组开停机规约;为协调发、购电双方的利益要求,提出了根据竞价机组可用发电量的比例或竞价上网电量的比例等2种在发电公司(厂)内部分配各竞价机组合同电量的方法;为协调边际机组间的边际负荷分配问题,提出了比例分配法、依次分配法等2种分配边际负荷的基本方法;根据机组发电计划的组成特点,提出并分析了日合同计划不可调、日合同计划可调等2种机组发电计划调整规约。     

构造发电公司最优报价策略的机会约束规划方法

在采用暗标拍卖的电力市场环境中,发电公司在构造报价策略时需要对竞争对手的报价行为或市场电价进行估计,即报价决策是在不完全的信息基础上作出的,这样就不可避免地会带来一定的风险,因而需要进行风险管理.为避免现有的用方差度量风险时所存在的问题,作者借用了金融理论中的风险价值的思想,提出了与发电公司报价策略相关的风险的新的度量方法.在此基础上,构造了发电公司最优报价策略的机会约束规划模型,提出了将遗传算法嵌入蒙特卡罗随机模拟的求解方法.最后,用算例对所提出的模型和方法进行了验证.