电力交易中发电竞价模型及竞价策略

文摘   教育   2024-11-13 17:05   河北  

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我国电力工业引入竞争机制,进行市场化运营是大势所趋。

厂网分开、竞价上网的发电侧电力市场运营模式正在我国各区域电网中逐步实施。

发电厂商作为独立的经济实体参与电力市场竞争,通过报价来追求自身利润的最大化,是电力市场运营的基本特点。

发电厂商根据市场规则和自身状况,合理地制定报价策略是其在市场竞争中获胜的关键。

#电力市场交易机制#

电力市场的交易类型按照交易时间可以分为长期交易(合同交易)、中期交易、短期交易(日前交易)、实时交易以及辅助服务交易等

按照交易的标的可以分为电量交易、电力交易、输电权交易、发电权交易等

按照市场结构可以分为批发电力市场(一级市场)、零售电力市场(二级市场)、期货电力市场和期权电力市场等。

目前,电力市场主要是基于发电侧竞争的电力市场、基于用户侧竞争的电力市场、发电和用户侧双边竞争的电力市场等3种模式。

基于发电侧竞争的电力市场中,用户没有选择发电商的权利,只能购买电网运营机构所提供的电力,但对电价的变化有一定的响应;

基于用户侧竞争的电力市场中,发电厂商没有选择用户的权利,只能将电力卖给电网运营机构,但可根据电网运营机构所给出的电价信息调整自己的发电出力;

基于发电和用户侧双边竞争的电力市场中,用户和发电厂商均可以直接参与电力市场交易,双方可以签订双边合同,电网运营机构起到传输电力和保持系统安全稳定运行的作用。

现阶段的电力市场主要是基于发电侧竞争的电力市场,即单一购买者模式,电网运营机构作为唯一的电力购买者,向发电厂商购买电力,然后向用户供电。

发电厂商根据电网运营机构给出的电价信息调整自己的报价策略,以谋求发电利润的最大化。用户的电价由电力监管机构制定,分时电价或者实时电价反映了电力供需关系的变化。

在电力市场运营的初级阶段,由于电力市场运营规则和市场监管等方面还不完善,发电厂商的报价策略存在很大的投机性和盲目性,有些发电厂商甚至通过恶意报低价或者报高价来获取超额利润,从而破坏了电力市场的公平竞争原则,损害了其它市场参与者的利益。

因此,发电厂商报价策略的研究对于监管机构制定有效的市场监管措施和竞价机制、发电厂商制定有效的报价方案、以及电力市场的健康运营等都具有重要的理论和现实意义。

电力市场不同于一般的商品市场,电力生产及运营要求实时的供需平衡,并且不能大量储存,这些特点决定了电力市场具有不同于一般商品市场的运营规则和竞价机制。

此外,发电厂商的报价策略不仅与其自身的生产成本和利润目标有关,而且受到其它发电厂商报价策略以及市场供需状况等因素的影响,是一个复杂的决策过程,这也是电力市场运营区别于一般商品市场运营的重要方面。

#竞价的模型和算法#

电力市场中发电厂商的竞价问题是一个复杂的优化问题,其目标是在满足各种约束条件的前提下,最大化自身的利润。

根据优化理论,该优化问题可以表示为在满足一定约束条件下的目标函数的最大化问题,可以采用各种优化算法进行求解。

发电厂商竞价策略的优化模型和算法是电力市场运营理论研究的重要内容之一,许多专家和学者对此进行了深入的研究,取得了丰硕的研究成果。

根据电力市场运营的实际情况,竞价模型中的约束条件主要包括发电厂商的发电容量约束、电力系统的功率平衡约束、电力网络的传输容量约束等。

目标函数则是发电厂商的利润函数,即发电收入与发电成本之差。

根据所采用的优化算法的不同,发电厂商竞价策略的优化模型可以分为基于古典优化算法的竞价模型和基于现代智能优化算法的竞价模型2类。

基于古典优化算法的竞价模型:主要是采用拉格朗日松弛法、线性规划、非线性规划、动态规划以及它们的组合等算法对竞价模型进行求解。

这类方法要求目标函数和约束条件具有良好的数学性质,如连续、可微、凸性等,并且优化问题的规模不能太大,否则难以在有限的时间内找到问题的最优解。

基于现代智能优化算法的竞价模型:主要是采用遗传算法、粒子群算法、蚁群算法、人工神经网络等算法对竞价模型进行求解。

这类方法对于目标函数和约束条件的数学性质要求不高,并且可以有效地处理大规模的优化问题,但是算法的性能受到参数设置等因素的影响,需要一定的经验积累。

#发电商的竞价策略#

发电厂商的竞价策略是其参与电力市场竞争的关键,直接影响到其发电利润的高低。

发电厂商的竞价策略主要包括报价曲线和报价时机2个方面。

报价曲线决定了发电厂商在不同电价水平下的发电出力,是发电厂商竞价策略的核心内容;报价时机则决定了发电厂商在何时报价,以获取最大的发电利润。

发电厂商的报价曲线通常采用分段报价曲线或者连续报价曲线的形式来表示。

分段报价曲线将发电厂商的报价分为若干个时段,每个时段对应一个报价和发电出力;

连续报价曲线则是将发电厂商的报价表示为电价的连续函数,通常采用线性函数、二次函数或者指数函数等形式。

发电厂商的报价曲线应该根据其自身的发电成本、市场供需状况、其它发电厂商的报价策略等因素进行制定,以最大化其发电利润。

发电厂商的报价时机也是一个重要的竞价策略问题。

在电力市场运营的初级阶段,由于市场规则和监管措施不完善,发电厂商可以通过观察市场电价的变化和其它发电厂商的报价行为来制定自己的报价策略,即采用“跟随者”策略。

但是,随着电力市场运营的不断成熟和市场监管力度的加强,这种策略将越来越难以奏效。因此,发电厂商需要根据市场规则和自身情况,提前制定好报价策略,并在规定的时间内向电力市场运营机构提交报价曲线,即采用“领导者”策略。

#电力市场中发电厂商竞价的博弈论方法#

博弈论是研究决策主体的行为发生直接相互作用时候的决策以及这种决策的均衡问题的理论。

在电力市场中,发电厂商作为独立的经济实体参与市场竞争,其竞价策略不仅受到自身因素的影响,而且受到其它发电厂商竞价策略的影响,是一个典型的博弈问题。因此,可以采用博弈论的方法对发电厂商的竞价策略进行研究。

根据博弈论的基本原理,可以将发电厂商的竞价问题看作是一个多人非合作博弈问题。

在这个博弈问题中,每个发电厂商都是一个独立的决策主体,其目标是最大化自身的利润;

发电厂商的竞价策略是其决策变量,其它发电厂商的竞价策略则可以看作是外部环境变量;

博弈的结果是一个均衡的竞价策略组合,即每个发电厂商的竞价策略都是对于其它发电厂商竞价策略的最优反应。

在采用博弈论的方法研究发电厂商的竞价策略时,需要解决以下几个方面的问题:

1、建立博弈模型:根据电力市场的实际情况和发电厂商的竞争特点,建立合适的博弈模型,包括确定博弈的参与者、决策变量、目标函数、约束条件等。

2、求解博弈均衡:采用适当的博弈论方法求解博弈模型的均衡解,即发电厂商的均衡竞价策略组合。常用的博弈论方法包括纳什均衡、占优策略均衡、相关均衡、完美均衡等。

3、分析博弈均衡的性质:对求解得到的博弈均衡进行分析和讨论,包括均衡解的存在性、唯一性、稳定性以及对于发电厂商利润和市场效率的影响等。

4、制定发电厂商的竞价策略:根据博弈均衡的分析结果,制定发电厂商的竞价策略方案,包括报价曲线和报价时机等。同时,还需要考虑市场规则、监管措施、电力供需状况等因素的影响,对竞价策略进行动态调整和优化。

在实际应用中,由于电力市场的复杂性和不确定性,发电厂商的竞价策略往往难以达到完全的博弈均衡状态。因此,发电厂商需要根据市场情况和自身状况,采用适当的竞价策略来近似地实现博弈均衡,以获取最大的发电利润。

此外,在采用博弈论的方法研究发电厂商的竞价策略时,还需要考虑一些特殊因素的影响,如发电厂商的市场力、输电网络的约束、电力需求的不确定性等。

这些因素都会影响到发电厂商的竞价策略和博弈均衡的结果,需要在建模和求解过程中予以充分考虑。

本期培训针对于电力交易当前的交易策略等难点,对当前市场政策、交易规则、交易策略、流程等各阶段详细流程,为参与交易企业人士提供全面指导。以理论知识和省份案例解读的方式,使学员快速了解电力交易现状,全面掌握电力交易规则,满足市场化交易的需求。

主办单位:北极星学社

培训大纲:电力市场化交易、电价市场化改革、电力市场化发展

培训地点:线上(支持反复观看)

报名方式:李老师 18931348740



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