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.     

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。     

在多种交易模式共存的电力市场中确定输电系统使用费的一种实用方法

在多种交易模式(联营体交易,双边交易,多边交易)共存的电力市场中,如何公平合理地分摊对输电网的使用费是一个尚未很好解决的困难问题,作者提出了一种实用的方法.以直流潮流模型为基础,首先根据发电转移分配因子(GSDF)计算各个合同交易应该承担的输电网的使用费,然后分别用顺流跟踪法和逆流跟踪法将由此确定的每个交易应该承担的总的使用费分摊到参与该交易的各个发电公司和负荷.这就综合了GSDF方法和潮流跟踪方法的优点,概念清晰,计算速度快,并且可以应用于存在多种电力交易的电力市场,以及互联的多区域与分层电力市场.     

日前电力市场不完全信息条件下的电力供需双边博弈模型

随着大用户直购电的深入开展,中长期双边交易的市场化和现货交易非市场化之间的矛盾日益凸显,日前电力市场的构建迫在眉睫。建立了在日前电力市场中,电力供需双方间的不完全信息条件下的双边博弈模型,旨在为电力交易供需双方提供一种切实可行的博弈方案,使得双方可以在电力市场中获得最大的利益。模型以直购电价和直购电量作为博弈双方的预测重点,关于直购电价部分,引入发电成本因子,利用协整理论,构建考虑误差修正的直购电价与发电成本的关系模型;直购电量部分则利用相似日法进行预测。最后利用纳什均衡求出双边博弈的均衡解,并通过实例对所提出模型的有效性进行了证明。     

电力市场中双边合同对市场力影响的均衡分析

双边合同的存在对发电公司的市场行为有着显著的影响。将双边合同电量视为发电公司的已知电量,在合同电价固定和合同电价与现货电价有关两种情况下,构建了考虑双边合同的电力批发市场的古诺（Cournot）模型并求出市场均衡解。研究表明双边合同的存在能够显著削弱发电公司的市场力,并能够降低市场电价,因此需要制定某些有利于双边合同的措施来鼓励发电公司签订双边合同。     

计及输电约束的区域双边电力市场LSFE分析

建立了一个能考虑输电网络约束的区域双边电力市场线性供应函数均衡(LSFE)模型，并分析了在传输线路发生不同阻塞情形时，有套利和无套利不同的假设对发电商市场力、市场平均电价和网络所有者的不同影响。采用基于非线性互补方法的改进的Levenberg-Marquardt算法来求解均衡解。30节点的IEEE测试系统计算结果表明，套利者的出现可以起到降低市场电价、限制发电商市场力的作用，同时有利于整个市场社会福利和消费者利益的提升。     

包含FACTS设备的输电网投资规划的博弈论分析

电力系统发输电的分离及自由竞争的引入使得输电网规划方法发生了重大的变化.提出一种在电力市场条件下包含FACTS设备的输电网投资规划的博弈分析方法.研究表明,这种决策分析方法,能充分体现输电网规划投资市场中投资者之间的相互竞争和相互影响,更贴近电力市场的实际运行原理.同时,这种分析方法具有较广泛的应用范围,不仅可以考虑新的输电线路和FACTS 设备的规划,也可以用于其它输电设备投资规划的决策分析.     

计及输电约束的区域双边电力市场LSFE分析

建立了一个能考虑输电网络约束的区域双边电力市场线性供应函数均衡(LSFE)模型，并分析了在传输线路发生不同阻塞情形时，有套利和无套利不同的假设对发电商市场力、市场平均电价和网络所有者的不同影响。采用基于非线性互补方法的改进的 Levenberg-Marquardt 算法来求解均衡解。30节点的 IEEE 测试系统计算结果表明，套利者的出现可以起到降低市场电价、限制发电商市场力的作用，同时有利于整个市场社会福利和消费者利益的提升。     

基于主从博弈的发电商与大用户双边合同交易模型

在开放的电力市场环境下,双边合同交易的竞争不仅包括合同签订双方即发电商和大用户之间的竞争,还包括多个发电商之间为获得更多的发电量而产生的合同电价的竞争。在此背景下,文中构建了计及多个发电商与多个大用户之间的双边合同交易的主从博弈模型。其中发电商的目标是通过与其他发电商进行非合作博弈,从而确定最优合同报价以使其通过双边合同售电的利润最大;而大用户则根据发电商的报价及预测的现货电价来选择其购电策略,从而使其购电成本最小。对主从博弈的纳什均衡解的存在性进行了证明并给出了博弈纳什均衡解的求解思路。算例结果表明博弈的参与者,即发电商和大用户都因参与博弈而受益。     

结合期权理论的双边可选择电力远期合同模型

作为电力市场风险管理的一种有效手段,可选择电力远期合同交易以其灵活性和多样性具有良好的应用前景。提出了一种合同双方均有选择权的电力远期合同模型,根据期权定价思想给出了合同价格计算方法,并通过一个合同买卖双方各自追求最大期望报酬的均衡模型,给出了有关期权敲定价的均衡选择。分析表明,该可选择远期合同模型具有一些良好的特性,它克服了现有文献中合同模型的一些不足。     

考虑远期合同及环路潮流约束的电力市场均衡分析

环路潮流是电力网络的重要特征,分析其对电力市场均衡和发电商策略性远期合同交易行为的影响具有重大的现实意义.建立了一个考虑环路潮流约束的策略性远期合同市场和现货市场联合古诺均衡模型,该模型所描述的均衡问题是一个具有均衡约束的均衡问题,可用非线性互补方法求解.仿真算例验证了模型的合理性和模型求解方法的有效性.结果表明,环路潮流对电力市场均衡和发电商的策略性远期合同交易均具有不可忽视的影响,若在分析中忽略环路潮流约束,可能给出错误的价格信号,得出不合理的结论.     

联营体与双边合同混合市场的阻塞协调调度

在电力市场环境下,阻塞管理成了电力系统运行的一个主要问题。在包括联营体交易和双边合同交易的混合市场中,两类交易之间存在很强的耦合性,阻塞调度中如何对两类交易进行协调是一个很重要的问题。给出了适用于不同报价函数形式的统一清除价通用计算模型,并提出了一个新的基于功效系数的混合电力市场阻塞调度模型及其求解方法。在所提出的阻塞调度模型中,允许在联营体市场中对被削减的合同出力进行再调度。这有利于充分利用发电容量和降低联营体市场的购电成本。最后,以IEEE单区域RTS-96系统为例,对所提出的模型进行了说明和分析。     

电力寡头垄断市场的均衡分析

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.该文根据电力市场的特点,提出一种新的博弈模型来模拟发电商的策略行为,推导了该模型的纳什均衡解.最后通过算例比较了该模型与现有模型均衡解的区别,并分析了电力需求弹性和发电容量约束等因素对市场均衡状态的影响.     

无套利分析理论在区域电力市场中的应用

随着我国区域电力市场的逐步形成,区域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。文中针对目前区域电力市场内各省(市)电价的差异,引入金融学中的无套利分析理论,提出用无套利均衡分析的方法研究区域电力市场内的均衡电价,并建立了区域市场内无套利均衡数学模型。通过对国内某一区域电力市场的仿真计算,验证了该方法是合理、可行的;提出的模型能够使区域电力市场内各省(市)的电价趋于均衡状态,维持区域电力市场内参与者竞争的公平性。     

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。     

考虑远期合同及环路潮流约束的电力市场均衡分析

环路潮流是电力网络的重要特征,分析其对电力市场均衡和发电商策略性远期合同交易行为的影响具有重大的现实意义。建立了一个考虑环路潮流约束的策略性远期合同市场和现货市场联合古诺均衡模型,该模型所描述的均衡问题是一个具有均衡约束的均衡问题,可用非线性互补方法求解。仿真算例验证了模型的合理性和模型求解方法的有效性。结果表明,环路潮流对电力市场均衡和发电商的策略性远期合同交易均具有不可忽视的影响,若在分析中忽略环路潮流约束,可能给出错误的价格信号,得出不合理的结论。     

输电网络约束下发电商的市场力行为分析

市场力是指市场参与者能够影响市场出清价格和交易数量的能力。研究电力传输网络约束下竞争电力市场中发电商市场力行为对加强市场监管以及引导市场公平竞争具有重要意义。主要针对不完全信息条件下的双边竞争市场,应用博弈论中均衡模型来分析发电商在最大经济利益的驱动下行使市场力的策略竞标行为,采用2层优化搜索策略计算纳什均衡解的方法进行市场力评估。IEEE30节点的算例分析中,以完全竞争市场下的均衡电价为基准,比较了完全信息与不完全信息条件下发电商拥有的市场力大小,仿真结果表明该市场力分析方法有助于市场监管人员测算与控制市场力,加强市场监督。     

含分布式发电和多种合同的配电公司中长期购电策略

提出了在输配分离的电力市场中存在多种电力双边合同和分布式发电时配电公司的中长期购电优化模型,通过求解混合0-1整数规划问题得到配电公司从各个不同电能来源处的最优购电比例以使得购电费用最小.双边合同考虑了非常灵活的合同形式,和实际电力市场中的双边电力合同相接近.算例结果表明配电公司可以通过多种合同和不同市场的组合购电来降低购电费用.     

电力寡头垄断市场的均衡分析

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。该文根据电力市场的特点,提出一种新的博弈模型来模拟发电商的策略行为,推导了该模型的纳什均衡解。最后通过算例比较了该模型与现有模型均衡解的区别,并分析了电力需求弹性和发电容量约束等因素对市场均衡状态的影响。     

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.