电力市场环境下发电公司竞价策略与市场力地研究

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1、y1002283电力市场环境下发电公司竞价策略及市场力研究电力系统及其自动化专业研究生刘继春指导教师刘俊勇教授市场参与方依靠自身实力或采取合谋串通等手段使其所获得的利益超过在公平竞争下所获得利益的能力，或使市场价格超过完全竞争时水平的能力被称为市场力。市场参与者可能实施市场力的问题存在于电力市场设计、建设、运行和控制等各个方面，它妨碍电能生产、服务质量、技术革新、电力环保等诸多方面的竞争，最终结果是通过资源从买方到卖方的不合理分配使财富转移，影响着电力市场公平、公正的实现，因而对其进行研究有着十分重要的意义。本文围绕发电市场中市场力

2、的防范(预防)、行使、监控(治疗)等各个层面问题展开工作，取得了如下创新性的成果：第一，建立了发电公司竞价“内外环境分析一策略选择与运用一学习”的基本流程，并分别提出基于成本分解与分摊回收、期望利润经济准则、竞争对手预估、基于综合指标的自身市场力估计等各种不同的竞价策略选择模型及其算法。’。(1)基于成本的策略是对发电机组总成本在采用适当方法分解无功成本的基础上，分摊至待研究的竞价周期内通过主能量市场进行回收，在此基础上运用运筹学中决策表模型确定保证成本回收的低风险策略集，以获得可靠而稳定的收益。(2)基于期望利润的策略计及置换电量

3、、合同电量、切负荷增加上网电量、买卖各类金融合同等因素，采用随机动态规划法制定满足合理回报(期望利润)目标和各种机组运行约束的最优策略。(3)基于竞争对手预估的策略采用供应函数均衡模型分析策略行为及市场￡83￡让0I。均衡，发电公司的最优策略是自身成本和其他发电公司报价和成本的函数，并与市场负荷是否弹性有关，而其他发电公司的策略被分别定义为正常报价、保守报价、冒险报价等各种类型，并提出了预估其策略的三种方法。该策略能分析市场中各发电公司潜在的市场力，为发电公司确定基于市场力行使的竞价策略提供理论指导。(4)基于综合指标的自身市场力估

4、计的策略选取能反映影响市场力各种因素的若干典型指标，提出一种综合多种指标衡量市场力的新方法，通过测算各个指标贡献系数的极值，可以得出发电公司基于市场力行使的合理策略选取带。第二，依据发电公司竞价策略选择能不断学习的特点，通过市场份额与电价关系曲线，引入理性报价概念，利用多种方法得到的竞价策略，确定糅合成本、利润、市场力分析等因素的综合竞价模型及其结果，其中分别讨论了拟合误差同等对待、。及按相似度的加权处理区别对待的两种情况。同时，本文根据进化博弈理论中复制动态方程得到离散动力系统，并通过确定其平衡状态的稳定性，建立了描述发电公司策略

5、选择自发进化过程及进化稳定策略的离散时间动态进化博弈模型。第三，监控市场力是一个富于挑战性的工作，针对现有衡量发电公司市场力方法多应用于市场出清之后，属于研究市场运行历史数据后验法，因而具有很大滞后性与局限性的现状，本文分别提出基于非线性最优潮流与线性最优潮流的交易中心监控发电公司市场力的方法，该方法基于灵敏度分析，所需的输入信息较少，可被系统操作员实时、定量地用于市场力监控，也可被发电公司用于市场力行使过程中的策略调整。第四，对市场力仅进行监控是不够的，还必须通过政策制定和市场制度建设等方式对市场力进行事前治理及防范，其中市场制度

6、建设是主要和最根本的。到目前为止，国际上对于市场力如何防范的问题，并没有提供现成的理论方法和成功的实践经验。本文研究发电公司在交易中心采取激励发电容量投资措施来防范市场力时的应对策略，包括两方面内容：(1)针对单一能量和容量费用市场模式，研究不同电价水平对发电投资进入电力市场的影响，目的是确定什么样的价格水平能吸引发电容量投资，从而帮助监管者制订合理的电价政策，为此分别提出基于未定权益分析的单时段发电容量投资方法以及基于随机动态规划法的多时段发电容量投资方法，前者通过分析维纳过程与构造无套利投资组合，建立了关于期权价值函数的随机微分

7、方程及其边界条件，后者则充分考虑了电价的随机分布，这些方法充分计及投资不确定因素，丰富和完善了现有的电源规划与投资理论，具有较强的实用性。(2)针对容量责任和装机容量市场模式，研究发电公司进入装机容量市场后，在自身利润最大化的驱动下，应确定多大的容量责任来满足系统可靠运行的要求。在不同市场环境下，根据容量市场总需求量、发电公司不可外送容量、区域间电价差可以得到容量电价均衡值，以此作为发电公司决定容量信用交易量的临界决策依据。第五，构造纯粹的完全竞争市场不是防范市场力的最终目的，但允许市场力适度存在的程度有多大，国际上也没有提供现成的

8、理论方法和成功的实践经验。本文首先根据[to过程，提出电价最优增长及其波动模型，重点解决利用已知数据表达电价运动中的非确定性因子问题，在此基础上即可用电价畸变定量描述行使市场力的危害程度。另一方面，通过考察发电公司合理行使市场力使生产