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。

基于协同进化算法求解寡头电力市场均衡

建立并分析了考虑网络约束且能考虑需求方策略竞价的电力市场线性供给函数模型,在该市场框架中,独立系统运行员通过求解最优潮流来确定发电安排以及节点电价,市场策略性参与者通过竞标来追求最大利润。运用协同进化算法求取市场均衡,协同进化算法系一种智能代理仿真方法,借鉴了生态系统中协同进化机制的理念。多个算例被用来验证协同进化算法的有效性,实验结果表明如果市场存在纯策略均衡,该算法均能够快速收敛到均衡点,运用简便且具有较强的搜索能力。

计及输电约束和需求方投标的线性供应函数均衡点的求解算法

在具有需求方投标的电力市场中,需求方通过策略性投标以获取最大利润,从而影响了市场的均衡结果。该文对线性供应函数均衡的应用加以推广,将需求方投标纳入线性供应函数均衡中,基于最优潮流灵敏度,在时市场中考虑需求波动的情况下,推导出了整个市场均衡点的迭代求解算法。算例表明,无论输电约束存在与否,需求方投标均可显著降低发电商行使市场力的能力;在没有输电约束的情况下,纯策略的线性供应函数均衡是存在的;在输电约束起作用的情况下,随着需求的升高,会达到阻塞状态的纯策略的线性供应函数均衡。

计及输电约束的线性供应函数激励显示机制

基于博弈论中的机制设计理论和线性供应函数均衡(LSFE)理论,设计了一种激励相容的线性供应函数激励显示机制。依据该机制,所有发电商的最优报价策略为呈报其真实的边际成本曲线;所有用户的最优报价策略为呈报其真实的边际效用曲线;而且参与者(发电商和用户)是否披露其真实的经济信息与输电约束及其他所有参与者的报价策略无关,即所有参与者披露其真实的经济信息为市场惟一的纳什均衡,且该均衡为占优战略均衡。从而,独立系统运行员(ISO)根据参与者的报价曲线实施经济调度,以实现电力资源的优化配置和社会福利的最大化。不仅从理论上论证了所提出的激励机制的合理性,而且以IEEE 3机9节点电力系统为例进一步验证了该机制在限制市场势力和提高电力系统运行效率方面的有效性。

线性供应函数重复竞标时发电商学习对市场均衡的影响

研究了电力市场中线性供应函数重复竞标时发电商学习对市场均衡的影响。为此,文中首先建立了发电商最优竞标的数学模型,并对市场均衡点进行了求解。然后说明了发电商有意愿学习,并证明了在一定条件下所有发电商都学习会导致市场均衡点价格下降,使用户受益,也使某些厂商利润下降;而在另一些条件下,则恰恰相反。但发电商全面学习所达到的均衡点价格反映了真实的市场供需关系,反映了市场作为“看不见的手”的调控作用。数字仿真结果表明了文中分析和结论的正确性。

基于猜测变量的期权与现货市场均衡分析

针对当前国内外电力市场实际运营的要求,研究发电商在期权与现货市场的联合竞争问题,分析期权对电力市场均衡和发电商竞争策略的影响。基于非合作博弈论,建立了一个考虑发电商猜测变量的两市场联合均衡模型,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,可用后向推导方法求解。结果表明,发电商能自愿参与期权交易,影响竞争对手的策略行为是激励发电商销售期权的有效机制,期权在一定程度上抑制了发电商的市场力滥用、提高了电力市场效率。仿真算例表明了模型及方法的合理性和有效性。

线路传输容量约束对电力市场均衡的影响

电力市场中最优竞标可描述成一个两层优化问题,其中在下层优化中ISO通过求解最优潮流(OPF)问题来最大化社会效益,而在上层优化中,电力供应商(发电商)通过线性供应函数竞标来最大化各自利润。线路传输容量约束将导致电力供应商决策空间分成不同区域,在任一决策区域内约束状态严格不变(或为严格等式,或为严格不等式)。而不同决策区域内约束状态不同又导致电力供应商在不同区域内有相应不同的最优策略。从市场均衡定义出发,通过在不同决策区域中搜索发电供应商最优响应曲线的交点来定位市场均衡点。文中首先研究一个简单的3节点系统,发现线路传输容量约束的引入导致市场可能有一段连续的均衡点,或是不存在均衡点;且如果均衡点存在,那么只能在约束边界式上发现,即不存在节点电价差或不存在网络拥塞费用。通过分析上述结论的内在因素,将其推广到复杂系统中。算例检验表明了文中分析的正确性。

考虑节能减排约束的寡头电力市场均衡模型

建立了一种考虑节能减排约束的寡头电力市场均衡模型.在该均衡模型中,发电机节点对应的节点电价由边际能量成本、发电容量机会成本、节能减排机会成本和机组爬坡率机会成本组成.结果表明,在寡头市场环境下,高能耗率、高排放率发电商常常通过降低报价的方式来获取更大收益;而低能耗率、低排放率发电商则采取抬高报价方式来获取更大收益.此外,在多时段情况下,还会出现排放量(煤耗量)由轻负荷时段向重负荷时段转移的现象.

基于博弈论的现货市场中发电厂商报价策略的研究

在电力市场环境下,发电厂商通常要在现货市场进行交易。一种有效合理的竟价模式就显得很重要,既要激励发电企业强化管理、提高效率,从而降低上网电价,又要考虑到电力改革的市场风险与平稳过渡。运用博弈论、微观经济学、电力市场理论的相关部分分析了在发电侧电力市场的现货市场中,各发电厂商面对两种市场竞价模式的博弈行为。

电力市场一类分段线性供应函数纳什均衡解的存在性

供应函数均衡模型是研究电力市场发电商竞标行为的一种重要工具.不同于Cournot模型描述的产量竞争和Bertrand模型描述的价格竞争,供应函数均衡模型更适合描述电力市场中竞标函数竞争行为.当电力市场需求函数表示为市场价格与有界随机需求冲击的非线性函数时,每个发电商在其发电容量范围内向电力市场提交一个分段线性供应函数,以获取最大化利润.在这种电力市场环境下构造了一类分段线性供应函数,证明了分段线性供应函数纳什均衡解的存在性,从理论上获得了相关新结论,为电力市场供应函数均衡近似数值求解算法设计提供理论基础.

发电市场不同竞争模式下发电商的策略性远期合同交易

发电商的远期合同交易会影响发电现货市场的竞争,这种策略影响关系可能会激励发电商参与远期合同交易(策略性远期合同交易).针对不同的发电现货市场竞争模式,研究了多个非对称发电商的策略性远期合同交易问题.通过均衡分析,表明如果每个发电商进行其合同决策时认为其他所有发电商的合同交易量给定不变,则在发电现货市场Cournot竞争模式下,每个理性发电商都会进行一定数量的策略性合同交易;而当发电现货市场采用线性供应函数竞争时,发电商将失去策略性合同交易的激励.算例分析证实了理论结果.