发电公司电价预测方法及报价策略的研究与探讨

东华大学硕士学位论文发电公司电价预测方法及报价策略的研究与探讨姓名：党靖申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：李征20071201发电公司电价预测方法及报价策略的研究与探讨作者：党靖学位授予单位：东华大学相似文献(10条)1.期刊论文吕文娥.江秀臣.L(U)Wen-e.JIANGXiu-chen电力市场中发电商的供给函数平衡-上海交通大学学报2008,42(2)在考虑网络约束的电力市场下,应用博弈理论,提出了通过改变发电商报价曲线斜率来寻求发电商的供给函数平衡的新的有效方法.模型中,独立系统操作员根据发电商的供给函数以及用户的需求函数最大化系统剩余而发电商的策略报价则是使其发电剩余最大化.发电商通过改变报价曲线的截距可解析求出这2个嵌套优化问题.在博弈的每一步,发电商首先通过改变其报价曲线的截距求得使其发电剩余最大的市场平衡点,然后根据该市场平衡点和边际成本的截距求得的报价曲线的最佳斜率,找到在该步的最佳供给函数.当整个博弈过程达到Nash平衡点时,发电商将找到供给函数平衡.用已有文献中同样的算例来验证文中方法的有效性.将IEEE-30和IEEE-118节点系统作为算例,给出2个算例中发电商采用改变斜率和改变截距两种报价策略所得市场结果的比较.2.学位论文马豫超网络阻塞环境下电力市场发电商市场力的研究2006由于电力商品的特殊性，电力批发市场实质上是一个寡头竞争市场。发电商作为市场主动参与者，将在经济利润最大化这一目标驱动下行使市场力，进行不同于发电成本的策略竞标。多发电商的相互策略作用对电力批发市场的出清价格、交易数量以及市场运行效率产生影响。同时，由于电网可能发生传输阻塞的特殊物理特性，使得发电商通过策略竞标来达到自身生产效益最大化这一市场力现象在电力行业中显得尤为突出和特殊。本论文的中心课题就是在考虑网络传输阻塞情况下，针对发电商市场力行为进行分析研究。以往的市场集中度指数在评估发电商市场力时不能充分反映电力市场的运行特性。发电商市场力行为所导致的消极作用，如市场价格升高、电力交易量减少和市场运行效率降低等，应通过适当的数学模型进行仿真模拟，从而为市场运行监管者甄别、防范和平抑发电商市场力行为，引导市场高效、公平运行提供定量指数和评估依据。博弈论提供了研究电力市场中发电商策略竞标市场力行为的有力工具。描述发电商策略竞标行为的数学模型是一个两层优化问题。上层发电商生产效益最大化问题需建立在下层市场出清，即系统效益最大化问题基础上。在多时段电力交易下，该数学模型较难运用于发电商策略竞标市场力行为分析中。启发式多代理学习系统是一个有效工具，该方法不依赖于严格的数学解析模型，根据代理的学习机制自身进化到最优报价策略，从而突破了研究中长期发电商市场力行为所遇到的困难。本文的主要工作和创新点包括以下几个方面：1)市场力通常由反映市场集中度的市场份额类指数来衡量，如HHI指数。这类指数运用在电力市场中却会导致较大偏差，尤其在计及网络传输阻塞这一电网固有特性时显得突出。本文提出了采用一系列基于纳什均衡的市场运行指数来衡量发电商市场力程度，从发电商行使市场力的真正动机入手来分析市场力行为。2)目前研究发电商博弈策略竞标行为的文献，或者不考虑网络传输约束，或者仅局限于某一模型的研究。本文基于同样的测试网络参数，在考虑网络传输阻塞的情况下探讨不同博弈模型对电力寡头市场运行的影响。应用最佳反映函数和循环搜索最优策略的方法对垄断、古诺、Stackelberg、供给函数均衡和猜测供给函数等博弈模型进行研究分析。3)由于网络损耗和博弈行为在当今电力市场的客观存在性，结合基于博弈论的发电商策略竞标行为和输电网络功率损耗二者特性，本文创新性地首次提出了在考虑线路传输功率损耗的情况下，针对寡头电力市场中发电商博弈策略均衡模型的分析研究。4)在求解发电商生产效益最大化问题时，由于该优化模型的非线性和非凸性，目前详细讨论求解过程和方法的文献很少。本文针对不同博弈模型，创新地提出了两种求解方法：其一是遍历系统运行状态将非凸性的两层优化问题转化为典型的二次凸规划，以保证全局最优解；其二是结合启发式优化算法寻找较好的初始点，然后再进行解析求解。5)本文以多代理系统为基础，提出了利用自加强学习算法来模拟仿真中长期电力批发市场，从而找到市场平衡点，并据此评估市场中长期运行情况。该学习算法突破了中长期电力市场发电商策略行为采用解析数学模型表达的难题，算法运用具有创新性。6)本论文提出了运用最优适应度粒子群算法求解发电商生产效益最大化问题，解决了确定性优化方法在求解此类优化问题时所遇到的局限性，如最优解的局部性和初始点选择的敏感性。7)发电商的策略竞标行为导致电力市场运行效率低，这一消极因素在用户需求弹性较低时尤为突出。本文基于发电商猜测供给函数以及电力用户需求弹性模型，对提高负荷需求弹性从而抑制发电商市场力消极作用进行了详细研究和分析。本文紧密结合电力系统的技术和经济运行特性，对电力系统市场化运营管理，特别是考虑传输网络阻塞情况下的发电商市场力行为进行了理论研究。为电力市场运行监管者甄别、预防和抑制发电商市场力行为，引导电力市场公平、高效运行提供了分析研究工具和定量指数。3.期刊论文马豫超.侯志俭.蒋传文.王承民.MAYu-chao.HOUZhi-jian.JIANGChuan-wen.WANGCheng-min基于粒子群算法求解电力市场发电商最优供给函数模型-电力系统自动化2006,30(2)发电商最优供给函数是一个两层优化问题,其中上层是发电商生产效益最大化问题,下层是基于最优潮流的市场最优化调度问题.启发式算法由于简单易行,最优解具有全局性,与初始点选择无关,因此是解决这类问题的一个良好选择.文中运用启发式粒子群优化算法(PSO)求解发电商生产效益两层优化问题,以获得发电商最优供给函数,与确定性方法的计算结果进行了比较,并对最优解的全局性和初始点选择进行了讨论.IEEE30节点6机系统验证了所提方法的有效性.4.期刊论文刘亚安.薛禹胜.管晓宏Price-taker在两个电力市场中的交易决策(二)发电商的策略-电力系统自动化2004,28(17)在对购电商两市场交易量优化分配问题研究的基础上,讨论了Price-taker发电商如何在考虑两市场电价风险的情况下进行交易电量的优化分配,以便在规避价格风险的同时追求尽可能大的收益.文中对Pricetaker发电商的两市场交易量分配策略进行了建模和研究,给出了总交易量和各市场交易的优化解并为发电商如何选择风险因子提出了建议.文中给出了仿真算例.5.学位论文陶雪峰电力市场中独立发电商的竞价策略研究2008独立发电商的竞价策略问题是伴随电力市场的出现而出现的新问题。在传统垄断体制下，发电商按照电网调度指令进行生产，完全不存在竞价策略的问题。在电力市场中，独立发电商成为自主经营，自负盈亏的实体，发电商可以通过策略化的报价来达到企业利润的最大化，如何制定报价策略已成为发电商急需解决的问题。本文针对电力市场中独立发电商的报价策略的相关问题进行了研究。首先全面分析了单个机组发电成本的组成项目，从可变成本和固定成本的角度对发电成本各具体项目进行了分类，对其影响因素进行了研究，提出了发电成本的分解计算方法，并对某火电厂进行了实例计算。启动成本作为机组成本中一个重要组成部分，文中对其进行了研究，并提出了两种市场环境下机组启动费用的分摊方法。系统边际电价的预测是独立发电商报价的基础和依据，准确的系统边际电价预测可为发电商制定科学合理的竞价策略提供指导，预测的精准度直接影响着发电商的利益。根据系统边际电价的主要影响因素，建立了多元线性回归预测模型和BP神经网络预测模型。针对电价预测的精确度问题，引入组合预测思想，建立了综合上述两种模型的最优组合预测模型。实例计算结果表明组合预测模型有更高的预测精度。发电侧日前市场是整个电力市场的核心，因而对发电侧日前市场的发电竞价策略的研究具有重要意义。本文从发电机组自身的成本特性出发，基于系统边际电价的预测，建立了一天内考虑机组启停成本的单个机组的最优竞价策略模型，并采用遗传算法进行寻优求解最优报价方案。用实例对所建模型进行了说明，验证了报价策略的可行性和有效性。最后总结全文所做的工作，对研究过程中遇到的难点进行了说明，探讨了今后需要解决的问题和研究方向。6.会议论文刘亚安.薛禹胜.管晓宏Price-taker在两个电力市场中的交易决策(二)发电商的策略2004在前一篇对购电商两市场交易量优化分配问题研究的基础上,讨论Price-taker发电商如何在考虑两市场电价风险的情况下进行交易电量的优化分配,以便在规避价格风险的同时追求尽可能大的收益.文中对Price-taker发电商的市场交易量分配策略进行了建模和研究,给出了优化解并为发电商如何选择风险因子提出了建议.文中给出了仿真算例.7.会议论文李胜利.任军.陈勇.戴宏伟电力市场发电商运营分析系统设计与应用本文提出了基于J2EE技术和构件技术开发发电商运营分析系统的解决方案.说明了系统功能模块,给出了网络结构、应用软件体系结构的设计,并讨论了J2EE应用开发技术、构件模型库、趋势分析图形与动态报表的实现、增强系统安全性与扩展性等关键技术问题的实现方法。8.学位论文李玉平发电商的持留及默契串谋行为分析2006为打破垄断、鼓励竞争、提高电力工业生产效率而进行的电力市场改革已形成全球的浪潮，电价机制是电力市场改革的核心问题，科学合理的电价能引导市场的供需平衡，达到电力资源的有效利用。由于电力工业的特殊性，在实际的电力市场中，发电商从自身利益出发，往往会通过策略行为获取超额利润，甚至暴利，这将损害市场效率和用户利益，最终也会损害发电商利益。本文针对发电市场定价机制与发电商策略行为两大基础核心问题展开研究。首先，建立了统一出清电价机制纵容发电商‘持留容量的博弈模型’，提出了用博弈均衡解分级预警电力危机的方法。其特点一是：该模型是一个两层优化的模型，在一定条件下可以得出发电商容量持留达到均衡的解析解；二是：提出了监管电力市场持留风险的分级预警负荷水平；三是：在考虑市场剩余容量被完全持留的情况下，指出市场出现默契串谋不可避免。四是：进一步考虑了电力供应弹性、负荷需求弹性等扩展了该模型，最后分析了影响发电商采取持留容量策略的若干因素。其次，建立了统一出清定价机制下不对称发电商通过混合策略‘默契串谋的博弈模型’。其特点一是：通常每个发电商的容量都不足以单独满足市场负荷需求时，分析了容量不等的发电商采用混合策略形成默契串谋的可能性，通过建模，获得了达到高价的概率、发电商的期望收益和单位容量下的期望收益；二是：分析了发电商的容量差异对形成默契串谋的影响，指出容量规模“相当”的发电商更容易进行串谋。第三，建立了发电商‘分段报价的默契串谋模型’，指出：在长期重复报价时，统一出清分段报价体制将助长发电商默契串谋，分析了有关因素、形成机理和稳定条件。其特点一是：使用了Forehheimer模型框架，构造了发电商不尽相同时分段报价的发电商默契串谋的模型；二是：提出了形成默契串谋的必要条件；三是：运用默契串谋的‘内稳定’和‘外稳定’的概念分析默契串谋集合的稳定条件。四是：分析了默契串谋发电商的利润与市场剩余容量、串谋发电商的容量、串谋发电商个数等的关系。五是：在给出了形成默契串谋‘内稳定’和‘外稳定’的条件后指出，市场最终会形成两种局面：或是一个大发电商实施市场力，或是满足一定条件的多个厂商稳定的默契串谋联合实施市场力。六是：用某电力市场的实例验证了理论的合理性。第四，对按报价支付和当量电价下发电商持留容量和默契串谋的激励进行了探索和分析。表面上看，按报价支付不会持留容量，但分析表明在按报价支付下存在默契串谋的囚徒困境式的三步曲。第一步是陷入打价格战困境；第二步是为走出困境而双管齐下，即先持留，使持留的总容量几乎等于剩余容量，也即使剩余容量几乎为零而形成短缺局势，然后报高价，但这还可能是不稳定的；第三步是发电商之间大体上按相同比例均摊了持留容量之后，逐步达到稳定的默