基于博弈论的电力大用户直接购电交易研究

基于博弈论的电力大用户直接购电交易研究

陈刚, 王超, 谢松, 周波, 唐茂林[1]2004年在《基于博弈论的电力大用户直接购电交易研究》文中进行了进一步梳理随着我国电力市场改革的启动和逐步发展完善,电力大用户直接购电将成为必然趋势。开展直购问题的研究,尤其是交易各方的利益博弈问题,将对电力市场发展完善起着重要作用。针对电力大用户直购的情况之一——单一电力大用户与单一发电商的购(售)电交易,利用博弈理论中双向拍卖和序贯谈判的相关知识,研究了双方在交易中的利益博弈问题,并提出其博弈的数学模型和算例分析,为未来电力大用户直接购电问题的研究提供参考。

王超[2]2003年在《基于博弈论的电力大用户直接购电交易研究》文中研究表明随着我国电力市场的逐步发展和完善,电力大用户直接购电(发电商直供)将成为必然趋势,开展电力市场下的电力大用户直接购电问题的研究对电力市场的发展和完善也将起着重要作用。 本文利用博弈理论的相关理论和知识研究我国电力市场下电力大用户直接购电(发电商直供)问题,探讨我国电力市场中开展电力大用户直接购电的必然性和可行性,研究各方在交易过程中,如何降低或限制对方市场力的策略、如何在与竞争对手在报价和竞标博弈中获得最大利益的策略,分析单一电力大用户与多个发电商交易、单一电力大用户与单一发电商交易、以及多个大用户与单一发电商交易叁种情况下的报价博弈,并给出具体交易报价模式、数学模型和算例分析。研究的主要内容包括: ①综述电力市场的特点、要素、目标模式、运营、以及主体经营行为,探讨国内外电力大用户直接购电(发电商直供)的现状,提出需要解决的问题,并以四川省2001年电网侧内部电力市场为例,对我国目前电力市场中电力大用户直接购电的实施进行介绍,探讨其实施的必然性、可行性,以及对该问题进行研究的现实意义和参考价值。 ②探讨电力市场下电力大用户直接购电(发电商直供)中的主体的市场势力和交易模式,提出交易中降低或限制参与者市场势力的措施、交易模式的选择、以及签订合同的方式。 ③研究单一电力大用户与多个发电商的交易博弈模型、以及交易算法一两层决策系统优化模型,并通过算例分析交易的可行性。 ④研究单一电力大用户与单一发电商的交易,利用非完全信息静态博弈理论中的双向拍卖和序贯谈判相关知识来研究双方交易报价博弈,并通过算例分析交易的可行性。 ⑤研究多个电力大用户与单一发电商的交易博弈模型、以及交易算法一两层决策系统优化模型,并通过算例分析交易的可行性。 本论文研究目的在于为电力市场下电力大用户直接购电(发电商直供)问题中的交易和报价博弈提供参考。

章夏彦[3]2009年在《信任计算在大用户直购电交易中的研究与应用》文中指出随着我国电力市场改革的深入,大用户直购电交易的推广,交易中的信用风险越来越成为大家所关注的问题。结合大用户直购电交易环境的特点,本文设计了一种基于运营环境和交易行为的大用户直购电交易信任评估模型。该模型将信任区分为运营环境信任和交易信任,并分别采用支持向量机(SVM)和反馈评价的方法进行评估。从两方面并分别采用不同的方法进行评估使得评估更具有针对性,评估结果更加客观和准确。另外,本文将信任评估应用到了直购电交易谈判对象的选择中,设计了一种基于信任度和博弈论的大用户直购电交易谈判流程。该流程采用了基于博弈论的报价策略,可实现自动谈判,为大用户直购电交易提供辅助决策和技术支持。

柏慧[4]2009年在《大用户从发电商购电价格谈判的动态博弈模型》文中研究说明随着我国电力体制改革的发展,电力大用户从发电商直接购电将成为电力市场发展的必经阶段。本文利用贝叶斯学习和博弈理论研究双边交易环境下大用户从发电商购电价格谈判的动态博弈问题。总结了国内外电力市场的发展模式和大用户直购电发展经验并介绍贝叶斯公式在不完全信息博弈中的应用。设计了单一大用户与单一发电商的交易机制,并将贝叶斯学习模型引入其中;在单一大用户与多个发电商的交易中,构建对多个发电商优先谈判顺序进行排序的综合评价模型;根据多个大用户与多个发电商交易的特点,构建多个大用户与多个发电商交易混合战略博弈模型,并分别给出算例。论文研究旨在为电力大用户直购电的报价博弈提供参考。

汪朝忠[5]2016年在《双边交易模式下的电力定价研究》文中提出2002年,我国的电力体制改革打破了一体化的经营模式,形成基于发电侧竞争,输配端垄断,电能由电网公司进行统购统销,国家核定电价的过渡电力市场。电力体制改革提出的打破输配垄断,拆分输配环节,理顺电价,形成公平竞价,高效有序、充满活力的电力市场体系并没有实现,电力改革仍有待进一步深化。因此,加强对电力定价理论的研究,探索电力改革的路径,协调好发电商、电网企业和用户的关系,建立适合我国电力特点的交易模式,对推动我国电力体制改革和电价改革具有重大的理论和现实意义。为了实现以上目的,文章做了这几方面的努力:一是通过查阅文献以及对国内外电力改革的比较研究,提出了基于电网完全退出电能交易定价体系的双边交易模式,构建了我国双边交易的模型。在双边交易模式下,按照市场归市场,垄断归垄断的原则,电力行业应重新划分为竞争部分(发电侧和用户)和垄断部分(电网)。对于垄断部分电网按照公共产品进行定价管理,不再纳入电力定价机制。对于竞争部分按照市场化管理,电能按照商品交易规则进行双边交易,从而形成我国电力双边交易模式。此时,电力交易的主体将发生变化,电网企业将退出电能的统购统销,电能交易的卖方为各发电商,买方为用户,电价由交易双方协商谈判或竞价交易决定。电网仅作为电能传输的平台,只是买卖方达成交易后的电力输送者,电网企业因买卖方使用输电网络而获得收益。双边交易模式下的电能交易主要有两类,双边合同交易和实时交易,双边合同交易是解决电能交易的主要形式,一般交易量将达到80%以上,实时电能交易是辅助形式,主要解决电力平衡和实时需求,可以采用实时集中竞价交易。实时竞价交易可以参照目前证券交易方式,采用高低匹配撮合成交。合同交易则是双边协商达成交易价格。双边交易机制是电力市场化的交易方式,体现了交易双方的公平竞价和选择性。二是对双边交易模式下电力系统的电能定价和电网定价进行了研究,提出了基于合作博弈的电能合约电价确定机制和集中竞价机制。首先,基于合作博弈的合约电价形成机制避免了逐一或轮流谈判造成的谈判时间过长的现象,缩短了谈判时间,进而减少了交易风险,并考虑到电力交易的实际情形,具体分析了独立交易与交叉交易场景中的一对多和多对多的交易情形。其次,该模型考虑到电力市场不同于其他商品市场,它时刻面临着自然灾害、电网阻塞和合作道德违约等风险带来的巨大损失,使得交易主体选择双边交易合作对象时能够同时与多个对象合作以分散以上风险。同时,引入电力交易联盟成员特性,构建了多影响因素作用下的合约电价确定机制。最后,文章提出了基于公共产品定价的电网费用处理方式,从而解决电网的垄断问题,为双边交易创造了条件。叁是对我国实现双边交易模式的可行性进行了研究。据国外经验,电力改革的关键在于消除垄断,建立适合的电力交易模式。而在交易模式的选择上,各国都有成功的经验,不能照搬照套,只能根据各国的实际情况进行选择性创新使用。文章认为,由于双边交易取消了上网电价的概念,削弱了成本定价的影响,历史上的电价补贴将成为双边交易目前最大的障碍。因为电价补贴直接将政府责任转移到企业并通过电价成本的传递转移到用户或者投资者身上,没有真正体现电价的内在本质,直接造成交易双方地位的不平等,失去交易的基础。因而,政府要退出市场,将电能交易交给市场,回归电价的本质,才能确保双边交易的实现。国内外双边交易实践经验特别是我国大用户直购试点经验表明,在我国基本解决了电力短缺问题和电力输送问题后,双边交易模式是我国电力改革的现实而可行的选择。上述研究指出双边交易模式是目前国外广泛使用的一种交易模式,该模式通过电网退出电能定价机制,实现了电网盈利模式的转变,放开了发电侧和售电侧,消除了交易的垄断,激励了发电商和用户的竞争,理顺了发电商、电网和用户的关系。可见,双边交易模式回归了电价的本质,必将在电力资源的高效配置中发挥巨大的作用,同时也会使得我国电力事业的发展翻开崭新的一页。然而,电力改革是一个复杂而艰巨的工程,各国的电力体制不同,发展阶段不同,双边交易将呈现出各自的特点。因此,我们还有许多复杂而细致的工作要做,比如在双边交易模式下政府的作用与地位,绿色环保与节能减排电站平等交易问题,电网的监管等等,作者将在后续研究中探讨这些问题。我们相信电力改革的方向是不会变的,随着双边交易模式在我国的实施,这些问题都会在实践中不断得到解决。因而,我们不但要充分吸取国外的经验教训,做好理论研究,而且还要有不畏挫折,敢于实践的勇气。

孙昊[6]2009年在《计及风险的电力大用户直接购电交易模型研究》文中指出随着我国电力市场改革的逐步发展完善,电力大用户直接购电将成为电力市场的重要组成部分。因此,开展电力大用户直接购电问题的研究,尤其是交易各方的利益分配问题的研究,具有极其重要的现实意义。本文引入风险理论的相关知识,对电力市场下电力大用户直接购电问题进行研究。在考虑实时市场风险的条件下,以实时电价预测精度为风险变量,建立了发电商的合同供给曲线模型和大用户的合同需求曲线模型,根据不同情况,建立了大用户和发电商进行一对一交易,一对多交易,多对一交易,多对多交易4种交易模型并求解,对比分析了各种交易模型的特点和实用性。最后通过算例说明研究的正确性和合理性。

张森林[7]2011年在《电力市场双边交易若干问题研究》文中进行了进一步梳理全国跨区输电以及区内跨省输电交易和大用户直接选择发电企业购电,都属于双边交易模式的范畴。在未来开放程度越来越高的电力市场中,双边交易将大量存在。双边交易模式是未来电力市场的发展趋势,对双边交易模式下电力市场的各种问题进行分析和研究,有着必要性和现实意义。目前国内外对于双边交易的研究侧重于网损分摊、阻塞费用分摊、市场机制和规则的制定等方面,对双边交易的博弈分析、基于代理的谈判策略、阻塞管理、模拟仿真方面的深入研究都不多。本文对电力市场双边交易若干问题进行了研究和探讨,主要工作如下:1.利用多代理对双边交易中不同类型交易者的谈判行为进行了模拟,采取基于历史报价数据的Q学习算法增加了代理的自主学习能力,使代理能根据对手动作及时调整己方报价。此外,为保证市场竞争的公平性,提出了基于“谈判+拍卖”的两阶段谈判机制,给予因对谈判形势估计不足致使谈判破裂但又拥有成本优势的发电商再一次出价的机会,使得合同电价反映出不同发电成本间的真实差异,以此激励发电商以降低成本的方式来换取谈判中的主动权。2.以纳什均衡理论为依据,通过引入发电商成本矩阵和购电商期望支付向量,建立了双边交易中买卖双方多个市场主体参与的竞价机制,并利用全局搜索能力较强的遗传算法对模型进行求解。仿真结果表明,该模型实用可行并总能找到使交易总成本最小的纳什均衡策略组合,市场成员以此策略进行报价将能获取最大收益;同时,该策略能很好地反映出发电商策略投标行为对市场结果的影响。3.考虑在双边交易的不确定需求情况下,发电商以电力供应链整体利润最大化为前提,采用供应链协调的回购机制,通过对购电商行为的激励和约束,促使双方所选择的策略更接近于供应链效益最优的方法来确定双边交易的初始出价问题。该机制下,发电商根据供应链整体最优原则确定有利于自己的批发价,并通过回购策略促使购电商的订购量达到系统最优,并可以保证购售双方获取各自满意的利润,电力市场达到一种Pareto最优。4.提出了基于可中断负荷拍卖模型的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。调度过程可以分为如下叁个阶段: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。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两个优化目标。5.基于Swarm平台构建了双边交易的市场模型、主体模型及智能代理学习模型,对Swarm平台在双边交易仿真中的应用进行了研究,实现对仿真过程的动态控制和实时观察。对市场中的主体构造了智能推理和RE两种学习模型,并对其收敛速度、收敛价格等特性进行了分析。6.对南方双边交易电力市场(西电东送双边交易和大用户直购电双边交易)若干问题进行了研究。介绍了西电东送双边交易模式及电价形成机制的现状,并对其进行评价,设计了交易模式及电价形成机制,对不同模式下的交易价格进行分析,指出了存在的主要问题。深入分析了大用户开展直购电对电网公司、发电企业、大用户和地方政府等不同利益主体的影响,并提出了当前开展直购电的工作建议。最后对论文中所作的研究进行简要总结,并指出了有待进一步深入研究的问题。本论文的研究工作得到国家社会科学基金项目(No. 04CJL012)、新世纪优秀人才支持计划项目(No. NCET-08-0207)和教育部科学技术研究重点项目(No. 109128)的资助。

石长华[8]2006年在《基于演化博弈论的大用户直接购电研究》文中研究说明演化博弈理论是把博弈论分析和动态进化过程结合起来的一种理论。演化稳定策略(ESS)、演化稳定性分析是演化博弈理论的重要思想,是经济学家用来分析和研究经济问题的极有价值的工具。随着我国电力市场的逐步发展和完善,电力大用户直接购电将成为必然趋势,应用演化博弈理论开展电力市场下的大用户直接购电研究,尤其是交易各方利益分配的研究,具有极其重要的现实意义。 论文应用演化博弈论的均衡分析方法研究了大用户直接购电均衡问题,提出用参数η和θ来标识大用户和发电商的潜在能力,建立起发电商及大用户相互选择进行直接购电交易的获利模型。论文还用参数a和b分别表示个体成为创新型大用户和大发电商的社会制度适应成本,找出参数a和b在均衡时应满足的条件,并通过计算显示:参数突破边界时均衡将打破,但最终会演化达到新的均衡。 论文的另一个主要内容是研究大用户直接购电各方博弈获利情况,分别对单个大用户与单个发电商交易的利益博弈、多个大用户与多个发电商交易的利益博弈、大用户在分时费率规则下利益博弈叁种情形建立模型并进行算例分析。计算显示:预测好对方报价趋势,是获利的主要因素,对大用户直接购电具有很好的参考价值。

张晨[9]2016年在《售电放开政策下电力交易多方主体利益分析模型研究》文中指出深化电力体制改革将在进一步完善政企分开、厂网分开、主辅分开的基础上,按照管住中间、放开两头的体制架构,有序放开输配以外的竞争性环节电价,有序向社会资本开放配售电业务,有序放开公益性和调节性以外的发用电计划。售电市场因其自然垄断性较弱,改革的阻力相对较小,成为政府部门、专家学者和社会公众的关注聚焦点。售电侧放开市场机制下的电力交易模式是对电力改革顶端设计方案的具体承接和实际执行,是建设统一开放、竞争有序的市场体系的重要组成部分。以售电放开政策为出发点,本文围绕电力体制改革历史进程,对新形势下的电力市场运营机制,各交易主体的准入和评价,电网企业、发电商、售电商的经济行为等相关问题展开研究。以电改相关政策为研究背景,从原则层次、竞争性市场、售电侧叁维空间、一般性思路以及阶段划分等方面对售电侧放开的涵义进行界定和剖析。根据电力交易模式进行分类,对电力双边交易、电力集中交易两种模式进行对比分析。给出我国电力市场运营机制框架,从两个维度对合同市场进行划分;其次,从月度竞价市场、日前市场、实时平衡市场、辅助服务市场等4个层面对电力现货市场和辅助市场进行了划分;再次,对零售市场运行、交易、电价制定等模块进行分析。售电放开政策下的电力市场准入机制,是电力体制改革的基本环节。本文结合相关政策,利用综合评价方法以发电侧和用户侧2个角度对电力交易各主体的准入条件进行界定。采用层次分析法和熵权法对各指标进行赋权,建立综合评价模型,对发电商、大用户和售电商3类主体的准入进行评价与排序。根据电力市场实际情况以及市场容量,按照排序结果选择合适的企业参与电力交易。售电侧的放开使电网企业的赢利模式发生改变,电网企业角色转变为对电力交易收取输配电费的服务性企业。一方面,电网企业作为输配电公司保有输配收益,根据核定原则对电网企业输配电成本进行核算,建立输配电价水平测算模型,模拟改革前后电网企业利益变动情况。另一方面,电网企业可成立售电商参与售电市场竞争,根据电网企业保底服务建立电网企业售电业务利益模型,探讨保底居民类用户电力下的输配电价补贴问题。售电侧改革后的发电商交易模式转变为面向售电商的直接交易。对不同情景下发电商利益进行模拟分析,设定情景包含单一发电商与单一售电商交易、多发电商与单一售电商交易2类。在探讨“一对一”模式时,以中长期合同交易为背景,研究发售双方交易时的电价谈判问题,根据Zeuthen决策建立贝叶斯学习模型,提出一个发电商与售电商之间逐步估算对方底限的电价谈判策略。对于“多对一”模式,发电商之间存在竞争现象,根据平均对手法与静态贝叶斯纳什均衡理论建立报价策略模型,探讨发电商的报价策略。售电侧的放开将带来一个新角色-售电商,售电商作为电力终端用户与发电商之间的中介,其经济行为及购售电模式对上下游电力企业来说至关重要。在购电方面,研究作为中长期合约之一的差价合约下的售电商的购电策略。利用Stackelberg模型分析售电商之间存在联盟时,对电力交易市场价格的影响,借助夏普利值法建立售电商联盟合作利益均衡模型,研究联盟内各售电商的利益分配策略。在售电方面,用户负荷预测的准确度对售电商收益有较大影响。当市场出现多家售电商博弈时,测算由于负荷预测不准确带来的额外成本,模拟不同情景下电力现货市场交易电价情况,对售电商的利润变动情况进行分析。

吴诚[10]2017年在《基于博弈论的大用户直购电双边决策研究》文中研究说明近年来,随着电力体制改革进程的不断加深,竞争公平的电力市场不断完善,发电商和电力用户在市场交易的地位日益凸显,其市场行为的研究也越来越受到广大学者的重视。在由发电商和电力大用户面对面直接协商的双边交易中,交易双方都希望通过自身策略的制定来最优化其效用函数。然而由于发电商和大用户是利益相冲突的两个主体,一方策略的制定会直接影响另一方的效用,所以交易双方存在着利益博弈的问题。面对这一问题,本文基于博弈论的相关知识,综合考虑了交易双方的意愿,对计及多个发电商与多个大用户直接交易的双边交易模式下,大用户的最优购电组合问题和发电商的最优报价策略问题分别进行了研究。主要工作内容如下:(1)在完全开放的含有多种购电方式的电力市场环境中,首先针对大用户在现货市场、远期合约市场、期权市场和自备电厂进行购电时的购电组合问题,建立了大用户的购电成本模型;然后通过对大用户组合购电中风险来源的分析,采用熵来度量风险,建立了基于期望效用-熵模型的综合考虑大用户购电成本和风险的购电组合优化模型;最后通过算例仿真对所提模型进行了分析验证。(2)对计及多个发电商与多个大用户直接交易的双边交易中交易双方的交易策略制定问题,分析了发电商与大用户之间的主从博弈行为:发电商之间通过合同报价的竞争来获得更多的合同份额,大用户根据各发电商的报价以及预测的合同时间内各时段现货市场的电价,来制定合同周期内的购电策略,即各发电商处的合同电量以及现货市场的购电量。根据上述博弈行为,在完全信息的条件下建立了包括上层各发电商之间的非合作博弈,以及下层大用户购电成本优化在内的主从博弈模型。然后证明了本文提出的博弈模型的Nash均衡解的存在性。最后给出博弈的求解算法并通过算例对该算法进行验证分析。3)针对实际电力市场中无论是发电商还是大用户都有不为其他博弈参与者所知的私有信息这一问题,分析了不完全信息下的发电商与大用户双边交易中合同电价的制定问题,在假设发电商发电成本函数是私有信息的前提下,建立了不完全信息下的发电商与大用户双边交易的主从博弈模型,并采用协同进化算法来对该博弈模型的贝叶斯均衡问题进行求解,最后通过具体算例说明了本模型的可行性。本文为双边合同交易中,发电商合同报价问题的研究以及大用户购电策略问题的研究提供借鉴与参考。

参考文献:

[1]. 基于博弈论的电力大用户直接购电交易研究[J]. 陈刚, 王超, 谢松, 周波, 唐茂林. 电网技术. 2004

[2]. 基于博弈论的电力大用户直接购电交易研究[D]. 王超. 重庆大学. 2003

[3]. 信任计算在大用户直购电交易中的研究与应用[D]. 章夏彦. 华北电力大学(河北). 2009

[4]. 大用户从发电商购电价格谈判的动态博弈模型[D]. 柏慧. 华北电力大学(北京). 2009

[5]. 双边交易模式下的电力定价研究[D]. 汪朝忠. 西南交通大学. 2016

[6]. 计及风险的电力大用户直接购电交易模型研究[D]. 孙昊. 华北电力大学(河北). 2009

[7]. 电力市场双边交易若干问题研究[D]. 张森林. 华南理工大学. 2011

[8]. 基于演化博弈论的大用户直接购电研究[D]. 石长华. 南京理工大学. 2006

[9]. 售电放开政策下电力交易多方主体利益分析模型研究[D]. 张晨. 华北电力大学(北京). 2016

[10]. 基于博弈论的大用户直购电双边决策研究[D]. 吴诚. 东南大学. 2017

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