[發明專利]一種考慮多利益主體博弈的發電市場迭代競價方法

在審

• 申請號: 201910146810.0
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109919472A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 謝敏;胡昕彤;程培軍;韋薇;張悅;劉明波
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q30/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;黃海波

本發明公開了一種考慮多利益主體博弈的發電市場迭代競價方法，包括步驟：步驟1：獲取機組及網絡參數，設置各發電商中標量報價上限初值和拉格朗日罰函數乘子初值及迭代次數；步驟2：根據引入拉格朗日罰函數得到的發電商目標函數及約束條件構成發電商競價模型進行求解，并將優化的發電量和報價系數傳遞給ISO；步驟3：根據引入I個拉格朗日罰函數得到的出清模型目標函數及其約束條件求解市場出清模型；步驟4：若滿足收斂則得到最優發電市場迭代競價方案；若不滿足則將上一輪ISO出清結果傳遞給發電商，同時在更新罰函數乘子、報價上限并使迭代次數k值增1后返回步驟2；步驟5：根據最優發電市場迭代競價方案在電力市場上進行投標。

技術領域

本發明涉及發電市場競價方法，尤其涉及一種考慮多利益主體博弈的發電市場迭代競價方法。

背景技術

電力市場改革對電力的安全、經濟、可靠運行有著至關重要的作用，加州電力危機就是電力市場化改革失敗的典型案例，而它失敗的一個重要原因就是競價機制設計上有著嚴重的漏洞。合理的競價機制對提高市場效率、維護市場參與者的利益、保證公平競爭、穩定市場的運營和發展都會產生直接的影響。作為電力市場化改革的核心問題之一，目前各國進行電力市場運行實踐采用的競價機制主要包括按報價支付和按統一邊際出清價支付兩種。實踐研究表明，這兩種機制都不具有促使發電商按照真實成本報價的激勵相容特性，發電商具有嚴重的報高價傾向，影響系統的經濟調度和運行。激勵性電力競價機制是為了抑制發電側的市場力來設計的一種新的市場競價機制，使得市場中發電側參與者在按發電成本報價時獲得最大的利潤，在偏離成本報價時反而得不到額外的利潤，從而有效的解決電力市場競價機制設計不能有效控制上網電價的問題。節電邊際電價(locationalmarginal price，lmp)理論能充分反映電力供求關系，反映電力的真實成本，且能夠有效進行阻塞管理，為電力競價機制的設計提供了強有力的工具。

迭代競價機制實質上是發電商與ISO之間關于出清價格的雙邊多輪談判過程。發電商通過報價來表達自己愿意接受的價格底限，ISO作為購電方通過規定價格上限來表明自己愿意接受的價格上限。在這種動態的談判過程中，發電商能夠把握市場機遇，獲取最大利潤，ISO通過議價降低購電成本，維護市場穩定。迭代競價機制能夠充分發揮發電資源的市場價值，在完全競爭的市場環境下，市場價格收斂于傳統的系統邊際成本附近，發電系統接近于經濟運行狀態，具有更高的市場效率。

目前各國進行電力市場運行實踐采用的競價機制主要包括按報價支付和按統一邊際出清價支付兩種，且出清方法主要采用單輪投標出清，很少采用迭代投標出清，并且可能出現迭代次數過多而難以應用的情況。

隨著電力市場的發展，在統一出清競價機制的電力市場中，日復一日的重復報價使得市場出清價和每個發電商的發電量很容易的成為公共信息，使得發電商之間的默契共謀很容易發生，進而造成電力供應緊張，電價暴漲。另一方面發電商之間的默契串謀反過來又使得發電商行使市場力更加肆無忌憚和得心應手。而按支付報價競價的方法缺乏足夠的經濟學理論基礎，不能體現“同網、同質、同價”的市場公平競爭，不能提供有效的引導投資、生產和消費的市場經濟信號。此外，有更高的經濟持留傾向。

單輪投標是一種不完全信息靜態博弈，發電商不了解其他廠商的投標策略，也不確定自己的收益，投標具有很大的風險性和博弈空間。在這些不確定的因素下，市場很難達到有效的運行狀態。另一方面，ISO是一個被動的價格接受者，形成了一個市場的不穩定因素。

發明內容

為了克服以上現有技術存在的不足，本發明提出了一種考慮多主體博弈的發電市場迭代競價模型。將發電商與獨立系統運營商作為不同的利益主體，分別實現生產效益最優和購電成本最小的優化目標；通過發電功率進行聯絡和解耦，實現兩個不同利益主體的獨立建模和并行協調求解，提高了計算效率；采用節點邊際電價的結算方式，充分反映了電力資源的真實市場價值，有助于電力系統的經濟運行；采用迭代競價機制，通過買賣雙方討價還價的過程實現市場信息的交換，從而實現雙方各自的利潤最大化，市場處于高效的運行狀態，市場成員都不能單獨改變策略而使自己的利益增大。