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《华南理工大学》 2011年
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电力市场双边交易若干问题研究

张森林  
【摘要】: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三个阶段: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。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM711

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