求解Fisher市场均衡问题的内点算法

Fisher市场均衡是经济学中的经典问题,可以用线性权互补问题来表述。通过调整中心方向向可行点偏移得到新的搜索方向以保证可行性,再利用线性搜索寻找满足邻域条件的最大更新参数来设计求解Fisher市场均衡问题的算法,分析了算法的可行性,证明了算法的迭代复杂度。数值实验结果表明该算法对求解Fisher市场均衡问题是有效的。

求解一般Fisher市场均衡的全牛顿步可行内点算法

基于一个新的搜索方向,提出求解一般Fisher市场均衡的线性权互补(LWCP)模型的全牛顿步可行内点算法.运用内点算法中的一个连续可微函数,给出光滑中心路径的代数等价形式,从而得到LWCP的新搜索方向.通过推广线性优化的全牛顿步内点算法,提出求解LWCP的全牛顿步可行内点算法.算法每次迭代运用全牛顿步,无需进行线性搜索,节省计算工作量和内存.证明算法求解线性权互补问题和一般Fisher市场均衡的多项式复杂度:数值算例结果表明算法有效.

Fisher市场均衡问题的新全牛顿步可行内点算法

【目的】基于光滑中心路径的等价变换,提出一种新的求解Fisher市场均衡问题的线性权互补(Weighted linear complementarity problem, WLCP)模型的全牛顿步可行内点算法。【方法】扰动WLCP,构造光滑中心路径的新代数等价形式,运用牛顿法得到新搜索方向,从而提出求解Fisher市场均衡问题的全牛顿步可行内点算法。【结果】算法采用全牛顿步避免线搜索,提高计算效率,且具有可行性和多项式复杂度。【结论】初步数值结果表明算法有效。

多品种电力市场交易下负荷聚合商投标策略及市场均衡分析

中国新型电力系统建设正面临灵活资源短缺等问题,亟须发挥负荷侧调节能力。随着电网与负荷双向交互越发频繁,更多负荷聚合商通过整合辖区灵活资源参与市场交易,导致以往由发电侧占主导的市场均衡被打破。为研究多主体负荷聚合商博弈策略,构建了能量-备用电力市场下负荷聚合商双层投标模型,并引入多场景描述非决策者投标不确定性对市场均衡的影响。通过强平稳算法(SSM)将多个双层模型转化为带均衡约束的均衡问题(EPEC)模型,并采用大M法、二进制展开法等线性化方法进行线性化。算例结果验证了模型及求解算法的合理性和有效性,表明基于EPEC模型的负荷聚合商最优投标策略更加契合实际市场规则,有助于系统优化负荷曲线,缓解灵活资源供需紧张。

考虑碳市场交易的寡头电力市场均衡分析

在碳市场上线的背景下,发电商需同时参与碳市场与电力市场,并对电力市场均衡产生影响。为研究碳市场及电力市场中发电商的交易决策及两个市场之间的交互影响关系,建立了考虑碳市场交易的寡头电力市场双层均衡模型,该模型可同时考虑发电商在电力市场和碳市场中的博弈行为。针对所建立模型,采用协同进化算法进行纳什均衡的求解。最后通过算例验证了相关模型和算法的有效性,并重点研究了碳市场对电力市场均衡及发电商市场博弈行为的影响。结果表明:在当前采用基准线法进行初始碳配额分配情况下,发电商的策略性行为同时抬高了电价与碳价,其中电价的上涨幅度远小于碳价的上涨幅度。

基于图均衡度的端对端可交易能源市场的出清算法

随着分布式可再生能源在用户侧的渗透率不断提高,端对端可交易能源市场逐渐成为了一种消纳末端电能的有效方式。但是,分布式能源出力波动频繁、位置分散、结构异质,难以统一调度和管理。针对该问题,首先,基于共享出行中的司机-乘客匹配度的概念,提出了一种新的发用电时空间匹配度的衡量指标,用以判断该配电网是否适合实施端对端可交易能源市场。其次,基于该衡量指标建立一种兼顾发用电匹配度和社会效益的市场出清模型,并在端对端可交易能源市场的分布式出清过程中调整电价,以引导更多能源产消者参与市场。最后,使用IEEE 69节点算例验证了所提分布式出清模型的有效性,并通过分析不同交易参数下的市场均衡和发用电匹配度验证了模型在提高新能源本地消纳率上的效果。由仿真结果可知,所提出清算法可有效提高新能源本地消纳率。

考虑攻防博弈的调频辅助服务市场博弈均衡分析

通过不断健全市场交易规则,新型资源逐步参与调频市场,极大提升了调频性能与资源的灵活互济。然而,受制于成本因素,部分新型调频资源的网络安全防护等级较低,黑客可能利用网络安全漏洞破坏调频市场安全。基于此,提出一种考虑攻防博弈的调频市场博弈均衡分析方法。首先,分析考虑篡改防护薄弱型调频资源报价信息的黑客攻击行为;然后,从攻击者角度构建以利益攸关方获利最大化为目标的攻击模型,设计考虑攻防双方主从Stackelberg博弈的调频市场均衡模型;最后,分析基于列和约束生成(column-and-constraint generation,C&CG)算法的调频市场均衡结果,通过对30机组调频市场进行算例分析,容量收益平均偏移度从攻击下的113.89%变为防御后的12.56%,表明防御者可以抑制攻击者造成的市场均衡偏移。

考虑电动汽车规模化聚合商的电力市场均衡分析

随着全球环境变化加剧,低碳化、聚合化发展成为电力行业发展研究热点之一,伴随着5G通信、智能控制技术和大数据分析技术的发展,EV(电动汽车)聚合化发展成为可能。为研究EV聚合化对电力市场均衡结果及发电商策略的影响,首先,给出考虑碳排放价格的电力市场发电成本模型及EV聚合成本模型;然后,建立考虑EV聚合商的电力市场古诺均衡模型并进行均衡分析。分析表明:引入EV聚合商后,对市场价格呈现“削峰填谷”效果,EV聚合商套利这一因素对市场均衡价格有着显著影响;在EV聚合商的充放电影响下,随着碳排放价格升高,传统发电商根据市场需求变化,控制自身策略,对市场均衡价格影响显著,碳排放价格的合理选取对发电商决策的具有显著影响,对节能减排,优化电源结构,具有一定的现实意义。

考虑碳排放成本的电力市场均衡分析

低碳化、清洁化是我国电力行业未来发展的方向。在新一轮电力体制改革的形势下,风电、光伏等可再生能源的接入以及碳排放交易制度的建立均将对电力市场的运行产生显著影响。为此,基于经典的古诺博弈竞争模型,对燃煤、燃气、水电、新能源(包括风电和光伏)等不同类型机组的运行特性,以及储能系统参与市场的运行方式进行了建模,在考虑不同类型机组碳排放特性与碳排放成本的基础上,构建了2层优化的电力市场出清均衡模型,并提出了相应的求解方法。最后,采用实际数据对电力市场的均衡状态进行了模拟计算,分析了碳排放成本对于电力市场均衡状态的影响。

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。

水权准市场交易模型及市场均衡分析

本文将水权的水量权和污染权有机结合,提出建立一种“准市场”的水权交易模型。始终把保障河道内流量需求和保证水质作为环境约束条件,把水质影响集成到水量配置中,结合政府管制与市场机制两种配置方式的优势,建立了兼顾两种水权的准市场交易模型。通过解决最优控制问题研究了中国水权交易市场均衡问题,求解得出水市场均衡Nash解,发现负外部性随自变量线性变化,邻近水用户之间的外部效应是递增的,而且越到下游地区越明显;也发现了交易成本是决定水权交易市场效率的最重要的因素;最后,得出了一些对于中国水权准市场交易有意义的启示。

电力市场均衡模型述评

传统的电力系统运行模型缺乏对参与者市场行为的考虑,不适应于新的市场环境,需要结合市场的竞争性研究电力市场的建模问题。对电力市场均衡模型在国内外研究的进展进行了较为全面的总结。对两类常用的电力市场模型Cournot模型和供给函数均衡模型,从应用领域到求解方法进行了评述。总结了两类模型在分析市场不完善性、市场仿真以及风险分析等方面取得的成果,指出了均衡模型存在的缺陷和改进的方法,充分考虑发电公司的市场行为,提高假设条件的准确性和模型的实用性。

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。

PAB和MCP电价机制下考虑不同容量水平的市场均衡分析

电力市场研究中,一个重要的课题是如何预测和分析一个给定市场设计的性能。文中在假设各机组边际成本相同的基础上,建立了电力市场价格竞争的双层优化模型。分析了在按发电方报价结算(PAB)电价机制容量强约束和弱约束条件下的Nash均衡,并进一步与市场清算电价(MCP)机制进行对比,从理论上得到在容量紧张时,PAB机制下电价波动小、平均电价高,而MCP机制下电价波动大、平均电价低的结论。

基于均衡原则的实时电力市场模拟与等报价方法

文中对电力市场的均衡进行了详细的描述,说明均衡是电力市场运作的最佳状态。分析了网络损耗和阻塞对电力市场均衡的影响,建立了考虑网损和阻塞情况下的电力市场均衡模型,最后说明等报价方法也是完全可以用来求解此均衡模型的。通过一个实际系统来对所描述的电力市场均衡进行模拟,结果表明文中所提出的实时电力市场均衡状态是实际可行的。

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。

基于博弈论的发电侧竞价市场均衡特性分析

利用供给函数均衡模型分析发电侧竞价市场均衡的性质。求解出市场均衡下市场出清电价、发电商上网电量和收益等市场出清结果的解析解,通过推导这些市场出清结果相对需求价格函数参数和发电商成本函数参数的导数并确定其性质,揭示了电力需求和需求价格弹性及其组合影响市场均衡的规律,结合两种不同发电商成本结构分析了发电商成本特性对市场均衡的影响。算例验证了导数性质及相关结论。

市场均衡的最优均衡分配算法

对商品持有者来说,同种商品以统一价格出售,但在实际市场中不同的商品分配方案会产生不同的交易成本。传统的Fisher模型没有考虑交易成本,在保证最大化消费者效用的同时,市场均衡分配不一定唯一。论文在Fisher模型的基础上引进交易成本,且假定商品持有者承担交易成本,给出了市场均衡下均衡分配不唯一的充要条件。在此基础上为实现商品价值最大化,定义了最优均衡分配,给出一个求解最优均衡分配的有效算法。

计及绿色证书交易机制的大用户直购电市场均衡分析

在将电力市场中的发电公司分为价格领导者、跟随者和接受者的前提下,考虑双边合同并引入绿色证书交易机制,建立了大用户直购电市场寡头垄断模型并进行了均衡分析。用有5家发电公司参与的电力市场为例,分析了合约电量、绿色证书价格、绿色能源波动等关键因素对市场均衡的影响。分析结果表明:随着合约电量的增大,发电公司在电力市场上总的发电出力增加,而市场电价和发电公司的总利润下降;应保持证书价格稳定,防止市场波动过大,有效促进可再生能源发电的发展。

考虑电动汽车的电力市场均衡分析

大规模电动汽车接入电网将影响电力市场的竞争结果。首先,探讨了电动汽车参与电力市场的模式。然后,通过电动汽车运营商来统一管理电动汽车群,并参与电力市场竞争,建立了计及电动汽车的电力市场古诺均衡模型。其中考虑电动汽车群作为价格接受者和价格影响者参与电力市场的情况。最后,给出的算例分析验证了上述模型方法的有效性,并表明:电动汽车群的充放电套利行为对电力市场价格具有明显的"削峰填谷"效果,能增加社会福利。当电动汽车群作为价格影响者参与电力市场时,其会持留部分充放电套利容量,因而其对市场价格的"削峰填谷"和社会福利改善效果会减弱。