中国区域电力市场发电企业竞价策略研究

论文摘要

当前,我国正在进行以引入竞争市场化和区域电力市场建设为特征的电力工业体制改革。作为区域电力市场的主体之一,发电企业最关心的是采取什么样的竞价策略才能获得最大的利润。本文在总结提炼我国区域电力市场建设与运营特色的基础上,运用演化博弈理论和方法,较全面和系统性的研究了不同区域市场模式和不同特征因素共同作用下的发电企业竞价策略问题。本文首先回顾与概述我国电力工业体制改革历史进程与我国区域电力市场建设、运营与发展的历史进程,从市场结构、交易模式、电价形成、市场成员差异、市场环境变动等方面分析提炼了中国区域电力市场三个方面的基本特征：一是区域电力市场的基本模式特征,包括单边交易市场、双边交易市场和多边交易市场。二是发电企业在参与市场竞价的过程中面临不完全信息结构,而其报价行为本质上符合有限理性人行为的基本特征。三是我国区域电力市场普遍存在省际差异,这些差异主要体现在经济社会发展水平、市场承受能力以及各省电源结构、电厂属性等。然后分别建立相适宜的演化博弈模型对这些特征因素进行建模分析。在“多卖单买”的区域单边市场模式下,考察我国区域电力市场发电企业不完全信息以及有限理性行为特征,应用同质多群体演化博弈方法讨论发电企业竞价策略与行为。给出了市场供不应求和供大于求两种市场情形下,不同类型发电企业的报价策略和状态演化特征。更进一步,同样在区域单边市场模式下,通过设计差异系数和调整系数将省际差异因素引入上述发电企业竞价演化博弈模型,并与未计及省际差异因素的模型求解结果进行对比分析,给出了省际差异因素对发电企业竞价成功概率从而竞价策略的定量影响。研究表明：若市场供不应求,则差异系数和调整系数都不能发挥作用。且容量缺口越大则发电企业群体采取报高价策略的比例增加的速度越快。若市场供大于求,由于存在差异系数和调整系数的调节作用,无论采取低价策略的发电容量小于市场竞价电量空间还是大于市场竞价空间,采取低价策略的发电企业并不一定竞价成功,采取高价策略的发电企业也并不一定竞价失败。在“多卖多买”的发电企业与电网公司双边交易的区域双边电力市场模式下,建立两群体非对称演化博弈对发电企业、电网公司的竞价行为进行研究。在这种情况下,发电企业不仅要与其他发电企业博弈,还要与电网公司进行博弈。不对称情形下的演化博弈模型与对称模型求解有显著差异。运用基于拟生灭过程和矩阵RG-分解技术的求解方法对此类模型进行求解,并借助算例考察发电企业群体具有严格占优策略、不具有严格占优策略但具有纯策略均衡等两种情形下的演化稳定均衡。更进一步,同样在区域双边市场模式下,在上述模型引入省际差异因素并将其运用于华东区域电力市场的竞价实际进行试算分析,最后根据模型试算结果对不同省份、不同类型发电企业的竞价策略和华东区域电力市场竞价机制设计提出了相应的政策建议。研究结果表明：在区域双边电力市场模式下,考虑省际差异的竞价演化博弈模型不仅可以平衡不同电厂主体之间的利益,而且可以顾及不同经济发展水平和电价承受能力的购电主体之间的利益,因而更适合指导我国区域电力市场参与主体竞价实践。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 论文研究的背景与意义
• 1.1.1 我国电力体制改革与区域电力市场机制
• 1.1.2 发电企业在区域电力市场中竞价的需要
• 1.2 论文研究的理论基础
• 1.2.1 电力市场理论
• 1.2.2 竞标拍卖理论
• 1.2.3 博弈论
• 1.2.4 拍卖理论、电力市场理论与博弈论的结合
• 1.3 论文研究的主要内容与创新
• 1.3.1 论文研究的主要内容
• 1.3.2 论文研究的主要创新
• 第2章 区域电力市场发电企业竞价策略研究现状与趋势
• 2.1 区域电力市场发电企业竞价策略国内外研究现状
• 2.1.1 基于成本策略的竞价模型
• 2.1.2 基于最优化方法的竞价模型
• 2.1.3 基于博弈论的竞价模型
• 2.1.4 模型比较与评价
• 2.2 我国区域电力市场发电企业竞价策略的研究趋势分析
• 2.2.1 博弈假定的放松与演化博弈的引入
• 2.2.2 具体电力市场特征的考察与相应竞价模型的设计
• 第3章 中国区域电力市场运营机制特征研究
• 3.1 电力产业重组和我国电力市场的形成
• 3.2 区域性电力市场格局
• 3.2.1 区域电力市场概念辨析
• 3.2.2 区域电力市场建设的目标及基本形式
• 3.2.3 区域电力市场定位的合理性及其现实意义
• 3.3 区域电力市场建设运营现状与特征分析
• 3.3.1 区域电力市场的建设与推进
• 3.3.2 主要区域市场现状
• 3.3.3 区域电力市场的特征分析
• 3.4 区域电力市场发电企业竞争格局与市场结构分析
• 3.5 区域电力市场发电企业竞价策略特点分析
• 3.5.1 区域电力市场基本交易机制
• 3.5.2 区域电力市场发电企业竞价策略特点分析
• 第4章 区域单边市场发电企业竞价演化博弈模型
• 4.1 基于演化博弈的单边交易区域电力市场发电企业竞价模型
• 4.2 算例分析
• 4.2.1 基础数据与基本假定
• 4.2.2 演化稳定均衡求解与分析
• 4.2.3 演化过程模拟与分析
• 4.3 本章小结
• 4.3.1 主要结论
• 4.3.2 本章模型的局限性
• 第5章 考虑省际差异的单边市场发电企业竞价策略模型
• 5.1 模型构建的现实前提
• 5.2 省际差异因素的引入及其模型化
• 5.2.1 考虑省际差异的竞价机制简介
• 5.2.2 考虑省际差异的竞价机制实现
• 5.2.3 基本评价与相关讨论
• 5.3 计及省际差异的发电企业竞价演化博弈模型
• 5.3.1 基本假设
• 5.3.2 竞价成功概率函数
• 5.3.3 计及省际差异的竞价演化博弈模型
• 5.3.4 模型分析
• 5.3.5 演化过程模拟与分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 区域双边市场发电企业竞价演化博弈模型
• 6.1 双边交易区域电力市场特征及在我国的发展
• 6.2 区域双边电力市场竞价演化博弈模型
• 6.3 模型求解
• 6.4 数值算例与模型分析
• 6.4.1 情形1:演化博弈的阶段博弈中存在严格占优策略
• 6.4.2 情形2:演化博弈的阶段博弈具有混合策略纳什均衡
• 6.5 本章小结
• 第7章 区域双边市场竞价演化博弈模型在华东电力市场的应用
• 7.1 华东区域电力市场概况
• 7.1.1 华东地区区域经济差异与竞争主体差异情况
• 7.1.2 华东区域电网与电力市场建设情况
• 7.2 省际差异因素的引入与竞价规则的调整
• 7.3 基本假设与基础数据
• 7.3.1 市场假设
• 7.3.2 成本函数假设
• 7.3.3 计算参数
• 7.4 模型求解与讨论
• 7.5 本章小结
• 7.5.1 对发电企业竞价策略选择的启示
• 7.5.2 对区域电力市场竞价模式选择与设计的启示
• 第8章 结论与展望
• 8.1 本文主要研究结论
• 8.1.1 关于我国区域电力市场运营机制与现状特征的研究结论
• 8.1.2 关于不同环境和条件下发电企业竞价策略的研究结论
• 8.1.3 关于对我国区域电力市场竞价模式与机制设计的研究结论
• 8.2 未来的研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 附录A 构造非对称两群体演化博弈的拟生灭过程
• 附录B 矩阵的RG-分解与模型求解
• 攻读博士学位期间发表的研究成果