Pricing Mechanism of China’s Trans-regional and Trans-provincial Electricity Trading

With the large-scale development of Chinese electric power, the contradiction of China’s energy supply and demand that reverse distributed is very prominent, therefore, promoting electricity trading is one of the important measures to get optimized configuration of energy resources in nationwide. For the two kinds of trading method, the “power point to the grid” trading and the “grid to grid” trading, this paper designed pricing mechanism model, and took one area as an example, we analyzed the impact of the participants by using different pricing mechanism, and put forward reasonable policy proposals for China’s pricing mechanism of trans-regional and trans-provincial electricity trading.

Optimal Decision-Making of Trans-Provincial Electricity Market Subjects with Risks under Renewable Portfolio Standards

The randomness and uncertainty of renewable energy generation are expected to significantly change the optimal decision-making of trans-provincial electricity market subjects.Therefore,it is beneficial to optimize the interests of each of these subjects,considering the unpredictable risks of renewable energy under the renewable portfolio standards(RPS)and researching their effects on the optimal decision-making of transprovincial electricity market multi-subjects.First,we develop a trans-provincial trading market mechanism for renewable energy and clarify the electricity supply and demand relation and the green certificates supply and demand relation of trans-provincial electricitymarketmulti-subjects.Then,under the RPS,we construct a multi-subject game model of the power supply chain that recognizes the risks,and adopt the reverse induction method to discuss the optimum risk-taking judgment of each subject in the trans-provincial electricity market.Finally,we useMATLAB to verify the viability and efficacy of the proposed gamemodel,and obtain a certain reference value for the optimal decision-making of trans-provincial electricity market subjects.In summary,we consider the uncertainty risks of renewable energy under RPS,study the effects of the green certificate price and risk aversion coefficient in the RPS mechanism on the optimal decisionmaking of trans-provincial electricity market subjects,and obtain the changing trends of two different power products and those of different electricity market subjects under the influence of the green certificate price and risk aversion coefficient,which have a certain reference value for studying the factors affecting the optimal decision-making of trans-provincial electricity market subjects.

The Research about the Trans-provincial Centralized Bidding Trading Market of East China Power Grid --II:Model Analysis

In this paper a novel cost function based on the relationship between operation cost of unit and generation load rate is employed in an agent-based model of Trans-provincial Centralized Bidding Trading Market of East China Grid. Simulation results are compared to real data to prove that the model is correct. Further analysis on simulation results point out the way to achieve an all-win game for power market members: generation companies improve their average load rates of the units by selling their electricity in the market, which makes units' cost drop and settlement price stay lower than benchmark price. Consequently electricity-demand provinces saved expenses, and units increase their profits. In conclusion, the trans-provincial electricity market of East China Power Grid is a successive case which improves the efficiency of the electricity industry by market-oriented measures.

电力集合竞价交易环境下用户隐私保护方案研究

在电力集合竞价交易中,用户竞价信息存在被窃听或篡改等风险,这会导致用户隐私泄露,造成经济损失,影响交易系统的公平性和透明性,甚至会对电力系统的稳定运行造成影响。因此,确保用户安全地参与电力集合竞价交易成为亟待解决的问题。为此,提出了一种基于联盟链和无证书聚合签密的隐私保护方案。使用了假名技术,防止用户参与电力集合竞价交易市场时真实身份信息被泄露;使用了改进的无证书聚合签密和时释性加密算法,竞价信息通过加密后上传至联盟链,确保了竞价信息的安全;通过联盟链和智能合约实现了电力集合竞价交易市场的公平性和透明性,交易匹配结果通过共识后上传到联盟链,确保数据安全存储。性能分析和实验结果表明,本方案计算开销较低,同时满足交易系统所需的安全特性,适用于电力集合竞价交易环境。

基于区块链的电动汽车去中心化交易研究

随着分布式电源技术和新能源技术快速发展,参与电力交易的电动汽车和新能源发电用户数量不断增多。由于电动汽车和新能源具有随机性和不确定性,现有交易模式无法支撑交易需求。区块链具有去中心化、不可篡改等特点,可以有效解决车网互联系统(vehicle-to-grid,V2G)电力交易遇到的挑战。首先,基于区块链技术,提出基于组合拍卖和滚动撮合交易的交易规则,设计了滚动撮合交易模型。随后,基于组合拍卖和滚动撮合交易机制规则,设计了V2G的电力交易智能合约。最后,为验证所提方案的可行性,将智能合约发布到趣链区块链平台上,进行模拟实验。实验结果表明,本文所提方法能够有效提高交易成功率。

基于区块链和混合连续双向拍卖的分布式电力交易机制

针对分布式电力交易中缺乏有效可靠的交易机制来规范用户信用行为的问题,提出基于区块链和混合连续双向拍卖的电力交易匹配机制。混合连续双向拍卖把信用值引入到用户报价调整中,通过信用值和报价的加权平均值进行连续双向拍卖交易匹配。这种匹配机制能有效减少恶意节点对电力资源分配的影响,从而提高总体收益和用户交易积极性。同时,为了使总体利益最大化,提出基于均衡值的报价策略。然后,借助区块链实现用户间电能数字证明和费用之间的交换。最后,通过分布式电力交易模拟实验证明该交易机制的有效性。

英国频率响应服务市场及对中国调频市场建设的启示

高比例可再生能源接入增大了高性能调频服务的需求,给电力市场建设带来了挑战。辅助服务市场机制是经济、可靠地获取调频服务的关键,中国正处在电力市场改革的关键时期,吸取国外先进市场的建设经验很有必要。详细介绍英国频率响应服务市场,包括强制频率响应、固定频率响应等传统调频产品以及动态高低频、动态遏制等新型调频产品的性能要求、交易机制和响应机制,重点分析其分散式、多市场、长周期、高透明度的特点,对中国调频市场的发展提出意见和建议。

考虑端对端交易与预测误差的配电网实时能量平衡策略

端对端(peer-to-peer,P2P)交易下产消者发电具有较强的波动性和不确定性,其实时发电情况往往与日前计划存在偏差。针对采用连续双向拍卖机制(continuous double auction,CDA)的P2P交易下产消者出现的实时不平衡问题,提出了一种考虑P2P交易时序特征的本地能量平衡策略。系统运营商(system operator,SO)利用模型预测控制方法,以总体平衡成本最小为目标,考虑了SO和平衡服务提供方的成本效益约束,建立基于日前P2P能量市场和实时平衡市场协调运行机制的本地能量平衡策略模型。在实时平衡市场中,SO从责任方收取的补偿费用于从服务提供方购买灵活性平衡服务。仿真结果表明,平衡服务提供方帮助平衡了本地78%的实时不平衡电量。与电网平衡策略相比,本地化的实时平衡市场成本是电网平衡成本的三分之一。同时保障了平衡服务提供方及SO的收益,促进光伏能源消纳,利于P2P交易市场长久发展。

电力市场两阶段英荷混合拍卖机制设计

电网公司在电力定价过程中居于主导地位,如何在购电过程中实现收益最大化,是其设计电力竞价上网机制的主要目标,目前大多数电网公司采用拍卖竞价机制确定发电厂是否向本电网供电.本文首先设计了两阶段英荷混合拍卖机制:第一阶段采取公开、高效的英式拍卖,淘汰部分电厂;第二阶段剩余电厂重新报价,并以第一阶段的成交价格作为拍卖最高限价,以荷式拍卖机制决定最终的上网电价.其次,将两阶段拍卖机制模型化,通过严格的数学证明,论证了两阶段拍卖机制的性能优越性,最后,通过真实场景模拟和计算机模拟两种实验,验证了两阶段拍卖定价的效率,对电网公司购电具有重要的参考价值.

Meeting peak electricity demand through combinatorial reverse auctioning of renewable energy

The option of organizing E-auctions to purchase electricity required for anticipated peak load period is a new one for utility companies.To meet the extra demand load,we develop electricity combinatorial reverse auction(CRA)for the purpose of procuring power from diverse energy sources.In this new,smart electricity market,suppliers of different scales can participate,and homeowners may even take an active role.In our CRA,an item,which is subject to several trading constraints,denotes a time slot that has two conflicting attributes,electricity quantity and price.To secure electricity,we design our auction with two bidding rounds:round one is exclusively for variable energy,and round two allows storage and nonintermittent renewable energy to bid on the remaining items.Our electricity auction leads to a complex winner determination(WD)task that we represent as a resource procurement optimization problem.We solve this problem using multi-objective genetic algorithms in order to find the trade-off solution that best lowers the price and increases the quantity.This solution consists of multiple winning suppliers,their prices,quantities and schedules.We validate our WD approach based on large-scale simulated datasets.We first assess the time-efficiency of our WD method,and we then compare it to well-known heuristic and exact WD techniques.In order to gain an exact idea about the accuracy of WD,we implement two famous exact algorithms for our constrained combinatorial procurement problem.

拍卖理论及其在电力市场竞标设计中的应用 (一)拍卖理论基础及实验研究

电力市场竞标机制的设计是决定电力市场能否成功实现和市场效率高低的关键问题 ,必须慎重对待。拍卖问题有 4种基本类型 ,即上升出价拍卖、下降出价拍卖、第一价格暗标拍卖和第二价格暗标拍卖 ;以及多种复杂类型。拍卖问题的模型分为私有价值拍卖和公共价值拍卖两大类。拍卖理论最基本的内容为 4种基本拍卖类型的等价性 ,它由收益等价定理严格表述。拍卖实验是拍卖问题研究的一个重要方面 ,不但用于检验拍卖理论的正确性 ,也用于设计新的拍卖制度。拍卖问题的研究是现代经济学中极为重要和引人瞩目的一个领域 ,有大量理论成果 ,在许多现实经济问题中得到成功的应用。将拍卖理论引入电力市场竞标设计 ,能为成功实现电力市场交易提供理论指导。

基于Java的电力市场竞价实验平台设计、实现及应用

电力市场竞价实验是竞价机制研究的新方法,属于实验经济学范畴,对于电力市场机制的设计和评估具有重要的理论和现实意义。文中介绍了电力市场竞价实验平台的设计、实现及初步应用情况。该平台采用先进的信息系统体系结构,基于Internet和Java语言技术实现,能模拟真实市场环境,灵活设定实验参数,严格控制实验过程,方便进行实验结果的记录、处理和分析,极大地提高了电力市场竞价实验的效率。该平台的建设为电力市场竞价实验的开展奠定了坚实的基础。

拍卖理论及其在电力市场竞价设计中的应用 (二)拍卖理论在电力市场竞价设计中的应用

着重介绍了拍卖理论在电力市场竞价机制设计中的应用。介绍了运用拍卖理论对统一价格和 PAB竞价的市场效率、市场势力和策略性投标问题所做的各种分析 ;介绍了两种富有特色的新竞价机制 ,即迭代竞价机制和分段竞价机制 ;介绍了运用机制设计理论设计激励一致的电力市场竞价机制的方法 ;总结了国内关于发电市场竞价机制的研究成果 ;介绍了竞价算法问题 ;介绍了竞价机制的实验模拟研究 ;最后简述了电力市场结构问题。希望通过拍卖理论的引入 。

电力市场竞价博弈实验方案设计与结果分析

竞价博弈实验在检验和发展电力市场理论方面具有重要意义。文中设计了一个模拟的电力市场环境,运用Nash均衡理论,对不同类型发电商的报价策略进行了研究,得出了一些有价值的结论。特别地,文中对竞价博弈实验的方案设计进行了详述,针对实验暴露出来的问题提出了改进方案,并在随后的实验中加以检验。实验结果表明,文中提出的实验方案是基本合理的。

完全开放的双边电力市场中供需双方叫价拍卖的贝叶斯博弈模型

随着我国进行电力体制改革和建立发电侧竞争市场,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。研究供给侧和需求侧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。作者将所有发电公司看成供给方,把所有买电代理商看成需求方,将供给方和需求方的报价问题看成是他们向市场的投标问题,并根据市场确定的规则,总需求电量将在某一价格下完成交易,因而它是供给方和需求方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,针对供给方的生产成本和需求方的估价是私有信息的情况,建立了完全开放的双边电力市场中供给和需求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,给出供给方和需求方的均衡报价策略。

基于可中断负荷拍卖模型的电力双边交易阻塞管理

提出了基于可中断负荷拍卖模型的电力双边交易阻塞管理方法,通过市场机制来确定最优的负荷削减程序。阻塞调度过程可以分为三个阶段:调度前阶段、无约束调度阶段和考虑可中断负荷拍卖的阻塞调度阶段。在第三阶段,用户可以向调度机构提交各自的可中断负荷服务报价曲线。构建了阻塞调度模型,综合考虑了最小化所中断的负荷量和最小化向用户支付的可中断负荷服务费这两个优化目标。最后用算例对所提出的模型进行了验证。

一种改进的密封式标价电子拍卖协议

利用区间套定理,Bit承诺协议及百万富翁协议,给出了一种改进的密封式标价电子拍卖协议,该协议具有匿名性、保密性、高效性、并且遵循第二价位原理,从而使商品分配达到最优。

电力拍卖市场的智能代理仿真模型

该文提出了一种电力拍卖市场智能代理仿真模型,给出了发电厂商基于选择概率的随机选择报价形式,提出了一种选择概率的强化学习算法。随着模拟的进行,发电厂商的报价策略将收敛于其均衡位置,市场达到均衡状态。基于该模型该文进一步讨论了节点电价的市场特性。采用节点电价的电力拍卖市场,由于输电线路的容量约束可能放大发电厂商的市场力;节点电价所特有的售/购电能的净收入会随着发电厂商的市场力实施而增加。节点电价的这些特征在不同的电网条件下,其表现强弱会有较大程度的差异,仅仅进行定性估计是不够的。该文提出的智能代理仿真模型提供了一种针对具体系统进行市场特性评估的工具。

电力市场智能模拟中代理决策模块的实现

在日前交易方式下,发电厂商为了追求长期最大利润,竞价策略显得尤其重要。通常,发电厂商运用的策略过于复杂,难以用传统的博弈论方法来建模。人工智能中强化学习Q-learning算法是一种自适应的学习方法,使代理能够通过不断与环境进行交互所得到的经验进行学习,适合在电力市场智能模拟中运用。文中在开放源代码的电力市场智能模拟平台AMES上,增加了发电厂商代理基于Q-learning的竞价决策程序模块,并在5节点测试系统上进行模拟。实验结果表明,运用基于Q-learning算法竞价决策使代理可以较好地模拟发电厂商的经济特性,且在相同条件下表现出比AMES原有的VRElearning算法更强的探索能力。

区域配电服务特许经营权竞标机制设计

从电力管制者的角度,对一地区配电服务进行特许经营权竞标机制设计,设计了一套科学合理的竞标机制来提高电力管制者对特许经营权的配置效率。运用激励机制设计思想建立了竞标机制模型,在保证企业参与投标和真实显示自己的经营能力的条件下最大化期望社会福利;通过求解此模型得到了最优的竞标机制;鉴于最优机制在形式上的复杂性,进一步探讨了此机制在实际运作中的实现形式。