論述考慮風(fēng)險規避的電力競價(jià)激勵政策論文
本文應用場(chǎng)景法描述電力市場(chǎng)中的不確定性，即應用帶有一定概率實(shí)現的不確定離散場(chǎng)景，描述多種不確定情形，將需求突變等帶有不確定性的不利情景組合定義為壞場(chǎng)景集。為規避市場(chǎng)不確定因素影響，保障電力競價(jià)市場(chǎng)的長(cháng)期穩定運營(yíng)，本文基于購電商角度，融合壞場(chǎng)景集法和電力競價(jià)機制的設計理念，以保價(jià)契約為實(shí)現媒介，設計了一種考慮風(fēng)險規避的電力競價(jià)激勵政策，意在探索設計不確定條件下能夠有效抑制電價(jià)飛升的激勵性契約參數設計，以抑制市場(chǎng)不確定因素的長(cháng)期擾動(dòng)影響，該政策的設計思路如下：
�。�1）對發(fā)電商的歷史報價(jià)數據進(jìn)行采集，估計發(fā)電商的成本報價(jià)曲線(xiàn)數據。
�。�2）將電力市場(chǎng)N個(gè)競價(jià)時(shí)段劃分為一個(gè)目標競價(jià)時(shí)域，選擇若干個(gè)目標發(fā)電商作為穩定報價(jià)標桿，依據這些目標發(fā)電商的個(gè)人理性約束和激勵相容約束，構建由報價(jià)曲線(xiàn)參數、發(fā)電出力、獎勵金額的典型數據對（A， B， Q，π）形成的激勵政策組合，設計激勵性保價(jià)契約。即在契約指定競價(jià)時(shí)域內，如果簽約發(fā)電商的中標電價(jià)和中標發(fā)電出力滿(mǎn)足激勵政策，即中標電量大于等于契約規定電量下限，且目標時(shí)域內的報價(jià)曲線(xiàn)在契約規定的標桿曲線(xiàn)之下，則給予其相應獎勵。
在購電商制定激勵性保價(jià)契約之后，針對給定的保價(jià)契約，發(fā)電商可依據其發(fā)電成本和歷史報價(jià)情況，選擇是否加入該保價(jià)契約。
論文主要研究?jì)热菘筛攀鋈缦拢?/p>
�。�1）基于雙層規劃模型的購電商與多發(fā)電商之間的Stackelberg博弈模型構建。上層規劃主要從購電商角度出發(fā)，由基于壞場(chǎng)景集的抗風(fēng)險魯棒購電模型構成。下層規劃從各發(fā)電商角度出發(fā)，由發(fā)電商售電期望利潤模型構成。
�。�2）基于壞場(chǎng)景集的抗風(fēng)險魯棒購電模型構建。為描述不確定因素影響下的風(fēng)險性場(chǎng)景，本文以有限離散場(chǎng)景的枚舉描述競價(jià)過(guò)程中由多種不確定因素可能引發(fā)的市場(chǎng)需求突變情形：如夏季氣溫驟變引起的供需失衡情況、電網(wǎng)阻塞造成的局部供需失衡情況等，并引入“壞場(chǎng)景集”概念定義可能使電價(jià)飄升的多種風(fēng)險場(chǎng)景組合。為設計合理的激勵性保價(jià)契約，使市場(chǎng)電價(jià)在目標競價(jià)時(shí)域內維持穩定，同時(shí)減輕壞場(chǎng)景下的電價(jià)劇烈波動(dòng)風(fēng)險，基于購電商角度，構建了基于壞場(chǎng)景集的抗風(fēng)險魯棒購電模型。模型假設發(fā)電商報價(jià)有一般性報價(jià)與投機性報價(jià)兩種策略選擇，其中投機性報價(jià)在一般場(chǎng)景下可能無(wú)法獲取高額利潤，但在壞場(chǎng)景（即需求突變）發(fā)生時(shí)可能謀取超額利潤，亦可能導致電價(jià)飛升現象。模型目標由平衡因子將目標時(shí)域內的期望平均電價(jià)和電價(jià)波動(dòng)的抗風(fēng)險魯棒度量組合而成，其中抗風(fēng)險魯棒度量基于壞場(chǎng)景集概念定義。模型約束包括獎勵契約中標電量閾值約束、負荷平衡約束、發(fā)電商出力約束、電力系統潮流約束、發(fā)電商個(gè)人理性約束和激勵相容約束等。模型決策為確定激勵性保價(jià)契約的參數組合，即由報價(jià)曲線(xiàn)參數、發(fā)電出力、獎勵金額的典型數據對（A， B， Q，π） 。
�。�3）模型求解。
利用逆向推導方法求解一主多從的Stackelberg博弈模型：第一階段，在給定的（A，B， Q，π）數據對構成的.激勵性政策下，各發(fā)電商確定是否接受契約；第二階段，購電商選擇標桿發(fā)電商組合，求解該組合對應的契約獎勵參數組合（A， B， Q， π），并依據第二階段得到的發(fā)電商對保價(jià)契約的響應，計算購電商可能支付的獎勵金額總和，以及目標時(shí)域內的期望電價(jià)績(jì)效（由平均電價(jià)和電價(jià)抗風(fēng)險魯棒度量構成），并結合區間混沌優(yōu)化算法，求解最優(yōu)契約參數組合。
模型求解算法主體為標桿發(fā)電商組合搜索問(wèn)題。以所有可行的標桿發(fā)電商組合作為解空間，提出一種區間混沌優(yōu)化算法求解。其基本思路是：依據區間算法將解空間劃分為若干區域；通過(guò)模型約束檢測，判斷各區域解距離最優(yōu)解得相近程度，依據相近程度劃定搜索速度；用立方映射生成初始混沌變量，在各可行區域借用類(lèi)載波方法將混沌變量映射成初始可行組合，計算目標值，并不斷迭代搜索最優(yōu)目標，直至滿(mǎn)足終止條件。
�。�4）數值算例驗證。應用混沌優(yōu)化算法求解，并應用多Agent仿真（Multi—Agent Simulation）平臺模擬實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)運營(yíng)，探討了該激勵政策的現實(shí)可行性和有效性，并從微觀(guān)角度分析了該激勵政策下發(fā)電商的響應行為，仿真結果驗證了激勵政策的有效性。
文中所提出的激勵政策雖然主要適用于電力市場(chǎng)等非計劃內定價(jià)體系，但對于我國以計劃內定價(jià)為主要特征的電力經(jīng)濟體系仍有一定的應用意義：可考慮政府替代購電商制定激勵政策，以稅收等轉移支付作為獎勵支付的手段，合理選定標桿發(fā)電商以發(fā)揮其示范作用，激勵發(fā)電商群體規范其供電行為，保障電力平穩供應。這將是下一步的研究方向。
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