考虑网络因素的发电商竞价策略研究

上海交通大学硕士学位论文考虑网络因素的发电商竞价策略研究姓名：宋宇飞申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：蒋传文20060101考虑网络因素的发电商竞价策略研究摘要世界各国的电力工业市场化改革正在逐步深入目前我国正在积极建设区域电力市场进行厂网分开竞价上网发电侧市场实行竞争机制作为电力市场研究中的一个热点问题研究和探讨发电商竞价策略问题具有重要的理论和实用价值本文针对联营模式的电力市场基于供给函数均衡模型以博弈论的方法研究了在考虑网络因素的发电商竞价策略问题论文重点对供给函数均衡模型进行了理论分析和数学描述在不考虑网络因素的情况下讨论了发电商以线性供给函数报价截距和斜率的变化情况分析了不同的投标策略均衡模型综合基于博弈论的发电商策略研究和输电网络损耗的研究却不多见本文从这一结合点出发在考虑网络损耗情况下探讨寡头电力市场中基于供给函数均衡模型的发电商竞价策略问题本文在考虑网络约束因素下尤其考虑输电网络损耗的情况下建立供给函数均衡模型通过昀优潮流计算各发电商采用各种不同报价策略时各发电节点的电价得到各发电商的收益利用完全信息静态博弈理论获得各个发电商竞价策略的Nash均衡解本文提出了运用一种改进的混沌粒子群优化算法用以求解发电商生产效益两层昀优化问题以获得发电商昀优供给函数昀后以IEEE-30节点系统进行了仿真计算算例结果验证了本文提出的基于供给函数模型运用混沌粒子群优化算法研究发电商竞价策略的可行性和有效性关键词:电力市场报价策略供给函数均衡网络损耗纳什均衡RESEARCHOFGENERATIONBIDDINGSTRATEGYFORCONSIDERINGTHENETWORKFACTORSABSTRACTTheinnovationofelectricpowerindustryisbeinggraduallydeepeningintheworld.Atpresent,ourcountryisconstructingtheregionpowermarketpositively,andhadcarriedongenerationunbundlingandthecompetitionbidding.Thegenerationfieldmarketimplementscompetitionmechanism.Asahottopicresearchedinpowermarket,toresearchandtodiscussgenerationbiddingstrategyhavetheimportanttheoryandthepracticalvalue.Thisdissertation,inviewofpowerpool,researchesthegenerationbiddingstrategybythegametheoryintheconsiderationofnetworkfactorbasedontheSupplyFunctionEquilibriummodel.ThepapergivesthetheoryanalysisandmathematicaldescriptiontotheSFEmodel.Underthesituationofnon-consideringthenetworkfactor,thepaperdiscussesthegenerationcompany’squotedpricebythelinearsuppliesfunctionwhentheinterceptandslopechanges,analyzesdifferentbiddingstrategyequilibriummodelsSynthesiswhichtheresearchofthebiddingstrategybasedonthegametheoryresearchandthelossesofelectrictransmissionactuallynotmuchsees,thisarticleembarksfromthisunionspot,researchesgenerationcompaniesbiddingstrategybasedontheSFEintheoligarchpowermarketundertheconsiderationofnetworklosses.Undertheconsiderationofnetworklosses,thispaperestablishesSupplyFunctionEquilibriummodel,calculatesthenodepriceofeachgenerationcompanywhichpitcheseachkindofdifferentbiddingstrategiesthroughtheoptimalpowerflow,obtainstheincomeofeachgenerationcompanyandNashequilibriumsolutionofthebiddingstrategybytheuseofcomplete-informationstaticgametheory.AchaoticPSOalgorithmisproposedandbeusedtosolvethebi-leveloptimalquestioninthisdissertation,thenobtainsgenerationcompany’soptimalsupplyfunctions.Undertheconsiderationoftransmissionlosses,thisarticlefinallycarriesonthesimulationandcomputationbyIEEE-30bussystem.TheresultsverifytheSFEmodelandchaoticPSOalgorithmintroducedinthispapertoresearchgenerationbiddingstrategyarefeasibleandefficient.KEYWORDS:PowerMarket,BiddingStrategy,SupplyFunctionEquilibrium,TransmissionLosses,NashEquilibrium上海交通大学硕士论文考虑网络因素的发电商竞价策略研究1上海交通大学上海交通大学上海交通大学上海交通大学学位论文原创性声明学位论文原创性声明学位论文原创性声明学位论文原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果除文中已经注明引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担学位论文作者签名宋宇飞日期2006年01月23日上海交通大学硕士论文考虑网络因素的发电商竞价策略研究2上海交通大学上海交通大学上海交通大学上海交通大学学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文保密保密保密保密在年解密后适用本授权书本学位论文属于不保密不保密不保密不保密请在以上方框内打学位论文作者签名宋宇飞指导教师签名蒋传文日期2006年01月23日日期2006年01月23日上海交通大学硕士论文考虑网络因素的发电商竞价策略研究1第一章绪论1.1课题的背景与意义20世纪90年代以来世界各国掀起了电力市场改革的浪潮其基本思想是对垂直一体化经营的电力系统不同程度地放松或解除管制通过引入市场竞争来实现资源的优化配置提高效率降低成本优质服务合理规划促进电力工业的长期持续稳定的发展其核心是将发电输电配电的主要功能分解成在商业运营方面相互独立的实体将电力电量输电服务辅助服务等商品尽可能精确地表示为电价将电力系统的各种操作以经济尺度加以衡量在所有市场参与者之间公平公正地分摊相关费用电力改革的重点是建立竞争性的电力市场打破传统的垂直一体化的行业垄断组织结构引入竞争机制电力改革的目标在于提高电力生产效率降低电价优化资源配置达到社会效益昀优国际上已经有数十个电力市场处于运行之中智利阿根廷英国美国澳大利亚等国的电力市场改革给其电力工业带来了活力并激励了世界上其他各国的市场化发展过程尽管有美国加州电力市场失败的教训但更多的是成功的经验放松管制引入竞争开展电力市场是历史发展的必然也是电力工业发展进程中的历史性改革[1]我国的电力改革在世界改革大潮的推动下也正在逐步深化2002年初国务院颁发了关于电力体制改革方案的国发[2002]5号文件拉开了新一轮电力改革的序幕本轮电力工业改革的主要内容是在发电环节引入竞争机制文件提出要在十五期间实行厂网分开竞价上网初步建立竞争开放的区域电力市场实行新的电价机制2002年12月29日中国电力工业进行了重组新成立了11家电力公司包括:国家电网公司中国南方电网有限公司中国华能集团公司中国大唐集团公司中国华电集团公司中国国电集团公司中国电力投资集团公司等五家发电公司以及中国电力工程顾问集团公司中国水电工程顾问集团公司中国水利水电建设集团公司和中国葛洲坝集团公司等四家辅业公司11家电力公司的成立实现了厂网上海交通大学硕士论文考虑网络因素的发电商竞价策略研究2分开引入了竞争机制这是我国电力工业改革的重大成果电力市场的模式是多种多样的各国电力工业根据自己的国情对发输配售四个环节的开放程度不同其电力市场模式也分别不同但无论采用何种模式有一点是不变的即发电领域开放允许多种所有制成分多种经济形式的发电厂存在引入竞争机制与垄断时期相比发电公司在电力市场环境下的运营方式和经济策略有了很大的不同面临着前所未有的机会和挑战近年来发电商竞价策略问题逐渐成为电力市场研究中的一个热点问题这个问题不仅与电力市场的经济效益有关而且直接影响电力系统的安全性和可靠性一方面发电商在电力市场中作为一个独立的经济实体需要竞价上网与垄断模式下的不自主的计划发电不同发电商需要自己决定在电力市场中上报的发电出力和电价所以发电商面临的昀关键的问题是如何确定昀优的报价策略以获得昀大的利润在市场竞争中占据有利地位另一方面市场监督机构需要采取必要的措施来防止发电商滥用市场力[2]操纵市场价格防止过渡的市场投机行为从而识别市场结构和管理规则中存在的漏洞促进电力市场政策法规的不断完善因此研究和考察发电商竞价策略问题具有重要的理论和实用价值而且本课题的研究结果对制定电力市场的政策有一定的帮助和理论探索新的电力体制改革方案实施以来我国电力市场化进程大大加快新组建的五家发电公司对市场环境还不熟悉急需完善的报价策略理论作为指导以及高效的报价辅助决策工具来帮助决策人员和报价人员进行报价决策所以本课题的研究还具有重要的实际意义1.2电力市场发展概况传统上垄断的电力工业在全球正酝酿着深刻的体制变化世界各国均在逐步调整其电力产业组织结构试图打破电力垄断引入竞争机制形成有限的电力市场其根本目的在于更合理地进行电力资源配置并促进电力工业与社会经济环境的协调发展对此我国政府也给予了足够的重视自20世纪90年代以来根据国务院的部署在各省级政府的机制的改革中将各省自治区直辖市的电力局及分散在政府其他专业管理部门的政府管电职能同时上海交通大学硕士论文考虑网络因素的发电商竞价策略研究3移交省级经贸委实行政企分开深化电力公司为经济实体的改革把电力公司办成真正的自治经营自负盈亏的法人实体这样电力公司就不再拥有管理电力行业的行政职能仅作为一个市场主体按市场规律办事参与市场竞争然而由于电力行业自身独特的技术经济特点使电力市场的发展模式设计风格独具特色因此在电力体制改革方案实施之际借鉴吸取国际电力市场的经