两种类型电力市场"纳什-古诺"竞争的线性互补模型及其应用(Ⅰ)

将博弈论的基本思想引入到电力市场竞争决策过程中,从4个方面将双边合同型电力市场和电力库型电力市场中的竞争决策过程定义为一个博弈;并将博弈论中一些常见的解决问题的方法与电力市场竞争决策过程所需采纳的办法相对应起来,阐述这些博弈论的基本方法和数学模型在双边合同型电力市场和电力库型电力市场中的具体应用办法,为双边合同型电力市场和电力库型电力市场的竞价决策数学模型的建立提供一些新的思路与启发3对国内外双边合同型和电力库型古诺电力市场的Nash-Cournot(纳什-古诺)竞争已有的研究成果进行了比较全面的综述.     

考虑期权合约的电力市场古诺-纳什均衡分析

期权是发电商进行策略性竞价和规避市场风险的重要金融工具,目前的研究主要集中在期权的风险规避功能,关于期权对发电商竞价策略的影响研究甚少。该文建立了考虑电力期权的两阶段古诺博弈模型,给出了市场均衡的解析解,结果表明期权的存在增强了电力市场的竞争,在一定程度上抑制了发电商的市场力滥用,为保持较高的现货电价和稳定的收益,发电商有兴趣维持现货电价的高波动性。     

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。     

纳什均衡分析在电力市场中的应用简介

介绍现代经济学的先进分析工具之一纳什均衡的概念，详尽地描述能全面考虑经济活动中供给者与需求者间、供给者间、需求者间动态交互关系的纳什均衡分析方法。举例介绍纯策略纳付均衡分析方法和混合策略纳什均衡分析方法在电力市场中的应用。特别对中国电力市场中历史原因形成的某些特殊情况应用混合策略纳什均衡分析进行了举例。纳什均衡分析能比局部均衡分析和一般均衡分析更有效地分析电力市场中各市场主体间的交互经济活动，纳什均衡分析方法在电力市场各市场主体经济活动的分析、判断和预测中必将会有更广泛的应用。     

考虑输电约束古诺模型的均衡分析

电力市场是一个不完全竞争的市场，模拟这类市场成员策略使用较多的模型有古诺模型、供应函数均衡模型等。该文利用古诺模型模拟电力市场中发电商的策略行为，模型中考虑了输电网络约束的影响。首先建立了考虑网络约束的Cournot模型，接着利用一简单两节点网络详细分析了输电网络约束对发电商纯策略均衡解的影响，然后利用一个三节点环网分析了发电商纯策略均衡解存在的条件，最后通过算例具体计算了输电网络约束对发电商纯策略均衡解的影响。结果表明考虑输电容量约束后，有可能存在不同的纯策略均衡；并且为得到与不考虑输电容量约束相同的均衡解，该线路容量约束将远大于均衡时的线路潮流，所提出的均衡分析方法是有效的。     

电力市场古诺动态博弈的时滞反馈混沌控制

为提高电力市场处于混沌态时的经济效益,建立计及输电网约束的电力市场有限理性古诺动态博弈模型,提出电力市场时滞反馈混沌控制方法。当市场参数超出Nash均衡的稳定域时,市场将出现周期甚至混沌的变化行为。市场处于混沌态时,经济表现较差。时滞反馈混沌控制方法以某一期发电量与若干前期的发电量之差作为控制信号,加到下一期的发电量中,实现了对市场混沌行为的控制,从而提高市场的经济效益。该方法通过两节点和三节点电力市场算例得到证实。     

考虑可中断负荷合同的电力市场古诺均衡分析

作为电力需求响应的重要措施之一,可中断负荷管理在电力市场中已得到广泛应用。为了研究可中断负荷管理对电力市场均衡结果的影响问题,首先,给出了一个计入可中断负荷合同的电力市场需求模型。然后,建立了考虑可中断负荷合同的电力批发市场古诺均衡模型,并针对计入可中断负荷合同后均衡模型的非光滑性,提出了一种求解方法。最后,给出的算例分析来验证了模型方法的合理性,其中考虑了需求不确定性。研究表明,可中断负荷合同可以有效降低均衡市场价格及其波动性,特别是当需求不确定性相对较大或市场需求弹性相对较小时,这种效果更明显。而且可中断负荷合同中的中断阈值价格需要合理选取,以达到降低市场价格及其波动性的目标。     

计入发电商风险偏好的电力市场古诺均衡分析

大规模的风电并网会增加常规发电商的市场竞争风险,在此环境下,具有不同风险偏好的常规发电商会通过不同的策略性竞争行为协调其市场竞争收益和风险.针对具有风电并网发电的电力批发市场,采用均值-方差效用理论,建立了一个考虑发电商风险偏好的电力市场古诺均衡模型,并给出了其解析解.理论分析着重研究了风电出力的不确定性和常规发电商风...     

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。     

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.     

地区间电力市场互联互通相关问题（二）基于双向差价合约的互联互通市场的纳什均衡分析

电力市场互联互通是拓展资源优化配置空间的有效方式.在互联互通电力市场模型研究的基础上,通过分析基于双向差价合约的互联互通市场成员的报价策略和博弈行为,发现当市场成员能够较准确预测互联互通区域市场出清价格时,其在分地区市场中的最优报价策略将转化为按互联互通市场出清价格报价,从而达到纳什均衡,互联互通电力市场最终将趋于统一电力市场.在此基础上,提出了逐步开放互联互通市场的政策建议,并用实际算例验证了其可行性和优越性.     

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对均衡策略的影响.     

基于纳什均衡理论的电力市场动态投标分析

为准确模拟电力市场参与者的动态决策过程,基于供给函数和纳什(Nash)均衡理论,考虑输电网固有的特性,提出计及输电网约束的电力市场动态供应函数模型。新模型由一差分动态系统和由非线性互补函数转换的半光滑方程系统构成,参与者策略报价的决策变量考虑为供应函数的线性和二次项系数。基于此两参数投标模型,以3个节点组成的电力市场为例,分析在不同市场参数和不同输电网运行状态(阻塞和不阻塞)下,市场的Nash均衡状况和均衡点的局部稳定性;通过数值仿真探讨不同市场参数对市场的动态行为及局部稳定性的影响;并与古诺(Cournot)模型进行仿真比较,仿真结果显示了供应函数模型更符合电力市场的运营情况。     

金融期权和物理期权对电力市场均衡影响的比较研究

基于非合作博弈理论,建立了期权与现货市场的2阶段古诺博弈模型.第1阶段发电商在对现货市场竞争结果预期的基础上决策其要出售的金融或物理期权电量,第2阶段在获知竞争对手期权头寸的基础上选择使其期望收益最大化的现货市场发电量.利用反向推导方法对模型进行了求解,比较了金融和物理期权对电力市场均衡及发电商竞价策略的不同影响,分析了发电成本、期权敲定价格和现货电价波动幅度对发电商金融和物理期权交易策略的不同影响.结果表明:金融和物理期权均可在一定程度上增强电力市场竞争、抑制发电商的市场力滥用,金融期权对电力市场的作用更强,电力监管机构应鼓励或强制发电商进入金融期权市场.     

电力市场三种寡头竞争模型的市场力分析比较

市场在经济学中表现为市场参与者能够抬高市场价格的能力，在寡头竞争电力市场中则表征市场内电力公司影响市场结清电价的能力。应用博弈论分析研究了寡头竞争电力市场的市场力。以完全竞争市场下的均衡发电量和均衡电价为基准，分别比较了按Cournot模型、Stackelberg模型(领导者—跟随者模型)和Forchheimer模型(领导者—价格接受者模型)模拟寡头竞争电力市场情况下的电力公司所拥有的市场力，并且分析生产成本、市场中的电力需求弹性、市场中作为领导者的电力公司数量以及容量限制对市场力的影响。研究表明，在3种模型市场中，Cournot模型市场拥有的市场力为最大，Stackelberg模型市场次之，Forehheimer模型市场为最小。     

微电网参与下的配电市场古诺-伯川德混合模型分析

随着电力改革不断深入,研究微电网参与下的配电市场交易机制具有重要意义。针对微电网和传统供电商市场地位的不对称性,建立了有限理性策略下双寡头古诺-伯川德模型,传统供电商为优势方,采用古诺模型以稳定市场,微电网为劣势方,采用伯川德模型增强竞争力。通过仿真算例给出了纳什均衡点和局部稳定域,分析了供电差异性对模型稳定性的影响,对比了不同双寡头模型纳什均衡点处供电量、价格关系。建立了两个微电网参与下的三寡头古诺-伯川德模型,给出了纳什均衡点和局部稳定域,分析了不同微电网间的供电量、电价关系,并对不同三寡头模型进行了对比。     

考虑输电约束的期权市场与现货市场联合均衡分析

针对实际运营电力市场的需求,研究发电商在期权市场与现货市场的联合竞争问题,建立了一个考虑输电约束的两阶段古诺博弈模型。该模型是一个具有均衡约束的2层数学模型,可使用非线性互补方法和改进的Levenherg-Marquardt算法求解。结果表明,输电阻塞抑制了发电商参与期权交易的积极性,削弱了期权对电力市场的作用,加强了处于阻塞有利位置的发电商的市场力,发电商可通过策略性竞标剥夺用户和网络所有者的部分或全部收益。     

一种电力市场能量交换的模型及求解

对电力市场交易中的纳什定价模型进行了改进,并讨论了在交易中输电网络对定价机制的影响,包括联络线的限制、输电服务的定价问题(转运费)等。     

基于古诺模型的电力产消者鲁棒随机市场交易研究

随着用户侧分布式能源的爆发式增长,具有源荷双重属性的产消者逐渐增多,并且开始作为新兴主体参与到电力市场中。针对含产消者的寡头电力市场出清问题,提出了一种基于古诺模型的产消者市场交易模型,并进一步采用鲁棒和随机混合方法处理产消者内部可再生能源出力的不确定性,提出了产消者鲁棒随机市场交易模型。最后,在IEEE-39节点系统上验证了所提模型和方法的有效性,并对产消者的市场力进行了评估。     

求解电力市场均衡模型的非线性互补方法

建立了一个能考虑输电网络约束的电力市场线性供应函数均衡模型,并针对模型求解中可能出现的非线性互补问题,采用有关非线性互补方法,把求解非线性互补问题转化为一组非线性代数方程的求解,然后用改进的Levenberg—Marquardt算法对其求解,为求解大规模复杂电力市场均衡模型提供了一条有效的途径。算例分析表明了该方法的有效性。