基于SFE模型的区域电力市场模拟分析

在电力市场中，采用第一价格暗标拍卖机制的日前现货市场是一种主要的交易形式。为了研究现货市场中发电企业的竞标策略及其对市场结果的影响，作建立了分析现货市场的供给函数均衡模型，其基本假设是发电企业具有通常为线性的边际成本并提交线性供给函数进行市场竞价。由于采用零截距边际成本和供给函数的假设可以简化分析，中提出了线性供给函数模型和零截距线性供给函数模型之间的转化算法，即模型的正规化问题。利用该模型进行了算例分析，所考虑的影响市场结果的因素为需求、需求弹性，完全竞争企业的容量份额和策略竞标企业的规模，市场结果包括市场出清电价、消费剩余和生产剩余以及发电企业的利润。计算结果表明策略竞标企业的规模越大，抬升市场价格的能力和动机就越强。在大企业策略竞标的条件下，完全竞争企业会获得更大的超额利润。     

基于市场总体信息的发电公司优化竞价策略

提出了一种基于市场总体信息的发电公司优化竞价策略。证明了机组优化竞价曲线的斜率是市场所有边际机组合成报价曲线斜率与机组边际成本曲线斜率之和，指出完全竞争市场下机组按边际成本曲线报价是该结论的一个特例，并成功地解释了在高峰负荷下发电公司滥用市场势力导致电价飙升的现象。另外，推导获得了机组在考虑多时段启停约束和启动成本条件下的最低投运电价。算例分析证明了结论的正确性和实用性。     

基于博弈论的电力需求价格弹性与发电市场均衡关系

利用供应函数模型这一博弈论工具分析了电力需求价格弹性对发电市场均衡的影响。发现在两个发电企业的市场结构下,无论发电企业的成本属于截距为零线性边际成本、常数边际成本,还是属于线性边际成本,如果不引入需求价格弹性的影响,发电市场均衡将不存在,只有引入需求价格弹性的影响,发电市场均衡才存在且唯一。同时需求价格弹性越大,发电市场均衡价格越低。因此在电力市场交易机制的设计中,应考虑如何在发电企业竞价上网时引入电力需求价格弹性的影响。     

考虑需求弹性的电力市场边际电价概率学预测

在电力市场环境下,各种需求侧响应措施可有效增加需求价格弹性。电力市场的价格预测不仅要考虑需求侧和供应侧的随机不确定性,而且要充分计入需求价格弹性等经济因素的影响。基于系统边际发电单元的概念,应用有关概率理论和随机生产模拟技术,提出了一种计入需求价格弹性因素的边际电价概率学预测方法。该方法还为电力市场环境下需要考虑一定需求弹性时的发电系统可靠性指标估计提供了一种可行途径。算例分析证明方法的合理性和有效性,并且表明,增加需求价格弹性,可有效降低边际电价及其不确定性,改善系统发电容量的充裕性。     

电力市场中价格接受者的报价策略研究

以按节点边际电价结算,发电厂按单台机组申报单调非减阶梯形报价曲线为背景,研究价格接受者竞价机组报价策略。首先,分析价格接受者的经济特点,以发电成本曲线为基础,根据边际收益等于边际支出时利润最大这一原则,确立最优申报电价与最优申报功率之间的关系。然后,推导了发电利润随节点边际电价变化的利润函数;不同于价格服从于正态分布这一计量经济学传统假设,提出基于历史数据采用分段多项式曲线拟合的方法统计电价概率密度;再根据利润函数与电价概率密度推导利润期望函数,并分析最优报价与利润期望之间的关系。继而,通过最大化利润期望确定报价策略。最后,应用算例对提出的报价策略的有效性进行了验证,并讨论了分段多项式函数拟合节点边际电价及其历史数据对报价策略的影响。结论表明该方法完全适合于数据完备的成熟电力市场。     

电力市场中实现生产成本最小化的策略性竞标与数学模型

提出了在竞争的电力市场中实现发电生产成本最小化的数学模型。首先提出了二次型的发电生产成本的函数，研究了由于竞争以及市场条件、负荷的不确定等因素给发电公司带来的存货成本和缺货成本。最优的竞标价格是发电公司在竞争中获胜的首要条件，最优的竞标电量是发电公司实现其生产成本最小化的必要条件。本文提出了基于遗传编程实现生产成本最小化问题求解的快速算法，借助该算法，发电公司可以利用市场中公开的信息，快速地获得最优的价格策略和竞标策略。本文给出了一个有10个发电公司和20多个节点的省级电网作为研究实例，证明了所提出的竞标策略模型的实用性。     

基于企业经营决策的发电商最优竞价策略

在电力市场环境下，发电商的策略性投标行为关系到电价风险、市场稳定、市场力滥用行为及发电商自身利润等诸多问题。文中在对发电机组成本／需求的微观经济分析基础上，建立了机组面对需求曲线的公式及求解方法，提出了机组市场价格控制区的新概念。基于经济学中企业经营决策的最大利润原理，阐述了“边际发电成本等于边际发电收入”的机组最优竞价准则，提出了拥有不同市场力的发电商最优竞价策略及算法。     

Power Pool中发电公司的竞价策略

研究了电力联营体（Power Pool）中发电公司的报价策略,在非完全部分的Power Pool中,发电公司可以作为一个价格接受者,也可利用其市场势力操纵市场价格,发电公司作为价格接受者时将基于边际成本曲线报价,但其最低报价必须根据市场行情而变化;具有市场势力的发电公司可以采取限制产量、抬高电价的策略。Power Pool中市场势力的存在不利于资源的优化配置和利用。     

电力市场中发电机组输出量的调节与优化

研究了发电公司机组输出量调节的方式,即提前增容或减容和延后增容或减容等方式.但文中指出,由于机组存在机械惯性,因而无论采用哪种调节方式,都不可避免地会造成系统供需的不平衡,出现系统功率的盈余或缺额,导致增加调频费用及用户因频率波动而带来的损失,最终增加了发电公司的调节成本;不同调节方式对发电公司本身和系统的影响是不一样的.文中提出了机组调节成本最小化的发电策略及其数学模型.实例仿真结果表明,发电公司的竞标电量不仅受机组生产成本、调节成本、上升率和下降率的影响,而且还受市场需求量、网络节点电压、系统频率和线路输送能力等因素的制约.     

考虑远期合同交易的发电市场分段线性供应函数均衡模型

采用线性供应函数均衡方法，针对多个具有非零截距线性边际成本的非对称发电商，研究了考虑远期合同交易的发电市场均衡模型。提出了2种方法，即基于发电阈值电价的方法与基于竞标闲值电价的方法，来获取分段均衡的供应函数，并计及发电商出力限制对均衡结果的影响。算例分析表明了模型的有效性，并且显示，如果市场规则要求发电商投标时必须保证其合同电力，则在发电商的合同销售电力较大时，这种市场规则通常将导致市场均衡价格的明显下降。     

电力市场中市场力的评估与发电竞标策略

提出发电公司竞标价格函数，并构建了在不健全市场下发电公司的竞标模型，在这种竞标模型和竞标价格函数的基础上对市场力加以评估。市场力的评估主要针对供不应求而且具有价格限制的市场。当市场经常出现供不应求的局面时，具有装机容量非常大或市场中主要的市场垄断者或所在地理位置可容易地造成输电阻塞等特性的发电公司，可利用其对市场需求的准确预测，来行使市场力，控制市场价格，从而获取高额的利润。数字仿真结果表明，在市场供不应求和市场供求均衡等2种情况下发电公司实现利润最大化的竞标策略完全不相同，从另一方面看也证实了市场力的存在和表现。     

市场电价的实证分析及预测建模

电力作为一种特殊的商品，具有很低的用电需求弹性，难以大量存储，易受到发电容量、输电阻塞等系统特有约束的影响，尤其是在电力市场环境下还要受到发电公司报价策略的影响，因此，对市场电价进行有效的预测建模将面临巨大的挑战。文中从实证分析的角度出发，首先对浙江发电市场的系统报价曲线进行分析，在此基础上提出一种报价曲线驱动的市场电价预测方法，并通过算例仿真表明此方法在实现上的方便、有效性。     

使用LSFE分析计及输电系统约束的市场势力

基于线性供给函数均衡(LSFE)模型，提出了一种计及输电系统约束的计算发电商Lerner指标的新方法。在竞争性的电力市场中，发电商的发电成本数据并不公开，因此不能使用市场仿真计算发电商的Lerner指标。运用所提出的方法，独立系统运行员(ISO)可以在未知发电商成本信息的情况下计算发电商的Lerner指标。该方法只需要各参与者(发电商和用户)的报价曲线和在市场Nash均衡点的电价、功率信息以及输电网络的运行状态信息就可以计算，计算简便，结果精确。该方法还能表明进行策略报价的发电商的Lerner指标与它的市场份额成正比，与所有其他市场参与者的市场份额、供给(需求)价格弹性和对该发电商的网络影响因子的乘积之和成反比。还定义了一个市场综合指标用来度量整个市场中的发电商市场势力作用的相时程度．     

容量电价机制对发电商竞价行为的激励

容量电价是调控电源投资和建设的一种宏观手段，还会对市场成员的竞价行为及电力市场交易产生影响。该文从激励的角度分析容量电价对市场成员竞价行为的影响，并利用基于报价中标概率信念函数的电力市场模拟方法，通过建立考虑容量电价因素的发电商个体新决策模型，定量研究和比较了国内两种不同容量电价补偿机制对发电商竞价行为和市场均衡状态的影响。理论分析和算例表明，按照中标容量支付容量电价，会抑制发电商的报价投机行为，使市场均衡价格较低。     

电力市场中经济持留的研究

在供需情况紧张时,有市场力的发电商通常会报高价以获取超额利润,因此有必要定义一种 指标评估这种经济持留行为。经济持留不仅与发电商的报价电价有关,而且与所报高价段上的可 用出力有关。文中提出了报价曲线的低价区、经济持留区、合理冒险区等概念,并根据报价电价与 报价容量的分布关系定义了衡量经济持留的绝对指标和相对指标。绝对指标用来判断整个系统的 持留情况,而相对指标适用于比较不同机组持留行为的严重程度。对实际市场的分析表明,文中定 义的指标能够较准确地衡量市场中的经济持留现象。另外,通过设置经济持留相对指标上限,可以 较好地抑制发电商在容量短缺时报高价的行为。     

目标级联分析法在完全竞争发电市场迭代竞价机制中的应用

采用迭代竞价机制可以促进发电商经济、合理地上报电价和组织生产,同时能赋予购买者议价的能力,促使电力市场协调、高效地运作。但现有的迭代竞价方法主要采用按报价支付或按统一边际出清价进行结算的方式,很少采用按节点边际电价进行结算,并且可能出现迭代次数过多而难以应用的情况。为此,提出了一种基于目标级联分析理论的发电市场迭代竞价模型。将发电商与独立系统运营商作为不同的利益主体,分别以生产效益最优和购电成本最小为目标,通过发电功率进行联络以实现2个优化模型的解耦与并行求解。该模型考虑了网络约束的影响,能有效激励发电商上报其真实成本,有利于社会资源的优化配置。基于IEEE 39节点系统和IEEE 118节点系统的算例表明,目标级联分析法应用于完全竞争的发电市场迭代竞价机制可行,且收敛性和计算效率都能满足要求。     

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.