論述考慮風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的電力競(jìng)價(jià)激勵(lì)政策論文
本文應(yīng)用場(chǎng)景法描述電力市場(chǎng)中的不確定性，即應(yīng)用帶有一定概率實(shí)現(xiàn)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(guī)避市場(chǎng)不確定因素影響，保障電力競(jìng)價(jià)市場(chǎng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)，本文基于購(gòu)電商角度，融合壞場(chǎng)景集法和電力競(jìng)價(jià)機(jī)制的設(shè)計(jì)理念，以保價(jià)契約為實(shí)現(xiàn)媒介，設(shè)計(jì)了一種考慮風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的電力競(jìng)價(jià)激勵(lì)政策，意在探索設(shè)計(jì)不確定條件下能夠有效抑制電價(jià)飛升的激勵(lì)性契約參數(shù)設(shè)計(jì)，以抑制市場(chǎng)不確定因素的長(zhǎng)期擾動(dòng)影響，該政策的設(shè)計(jì)思路如下：
（1）對(duì)發(fā)電商的歷史報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，估計(jì)發(fā)電商的成本報(bào)價(jià)曲線數(shù)據(jù)。
（2）將電力市場(chǎng)N個(gè)競(jìng)價(jià)時(shí)段劃分為一個(gè)目標(biāo)競(jìng)價(jià)時(shí)域，選擇若干個(gè)目標(biāo)發(fā)電商作為穩(wěn)定報(bào)價(jià)標(biāo)桿，依據(jù)這些目標(biāo)發(fā)電商的個(gè)人理性約束和激勵(lì)相容約束，構(gòu)建由報(bào)價(jià)曲線參數(shù)、發(fā)電出力、獎(jiǎng)勵(lì)金額的典型數(shù)據(jù)對(duì)（A， B， Q，π）形成的激勵(lì)政策組合，設(shè)計(jì)激勵(lì)性保價(jià)契約。即在契約指定競(jìng)價(jià)時(shí)域內(nèi)，如果簽約發(fā)電商的中標(biāo)電價(jià)和中標(biāo)發(fā)電出力滿足激勵(lì)政策，即中標(biāo)電量大于等于契約規(guī)定電量下限，且目標(biāo)時(shí)域內(nèi)的報(bào)價(jià)曲線在契約規(guī)定的標(biāo)桿曲線之下，則給予其相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)。
在購(gòu)電商制定激勵(lì)性保價(jià)契約之后，針對(duì)給定的保價(jià)契約，發(fā)電商可依據(jù)其發(fā)電成本和歷史報(bào)價(jià)情況，選擇是否加入該保價(jià)契約。
論文主要研究?jī)?nèi)容可概述如下：
（1）基于雙層規(guī)劃模型的購(gòu)電商與多發(fā)電商之間的Stackelberg博弈模型構(gòu)建。上層規(guī)劃主要從購(gòu)電商角度出發(fā)，由基于壞場(chǎng)景集的抗風(fēng)險(xiǎn)魯棒購(gòu)電模型構(gòu)成。下層規(guī)劃從各發(fā)電商角度出發(fā)，由發(fā)電商售電期望利潤(rùn)模型構(gòu)成。
（2）基于壞場(chǎng)景集的抗風(fēng)險(xiǎn)魯棒購(gòu)電模型構(gòu)建。為描述不確定因素影響下的風(fēng)險(xiǎn)性場(chǎng)景，本文以有限離散場(chǎng)景的枚舉描述競(jìng)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(xiǎn)場(chǎng)景組合。為設(shè)計(jì)合理的激勵(lì)性保價(jià)契約，使市場(chǎng)電價(jià)在目標(biāo)競(jìng)價(jià)時(shí)域內(nèi)維持穩(wěn)定，同時(shí)減輕壞場(chǎng)景下的電價(jià)劇烈波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，基于購(gòu)電商角度，構(gòu)建了基于壞場(chǎng)景集的抗風(fēng)險(xiǎn)魯棒購(gòu)電模型。模型假設(shè)發(fā)電商報(bào)價(jià)有一般性報(bào)價(jià)與投機(jī)性報(bào)價(jià)兩種策略選擇，其中投機(jī)性報(bào)價(jià)在一般場(chǎng)景下可能無(wú)法獲取高額利潤(rùn)，但在壞場(chǎng)景（即需求突變）發(fā)生時(shí)可能謀取超額利潤(rùn)，亦可能導(dǎo)致電價(jià)飛升現(xiàn)象。模型目標(biāo)由平衡因子將目標(biāo)時(shí)域內(nèi)的期望平均電價(jià)和電價(jià)波動(dòng)的抗風(fēng)險(xiǎn)魯棒度量組合而成，其中抗風(fēng)險(xiǎn)魯棒度量基于壞場(chǎng)景集概念定義。模型約束包括獎(jiǎng)勵(lì)契約中標(biāo)電量閾值約束、負(fù)荷平衡約束、發(fā)電商出力約束、電力系統(tǒng)潮流約束、發(fā)電商個(gè)人理性約束和激勵(lì)相容約束等。模型決策為確定激勵(lì)性保價(jià)契約的參數(shù)組合，即由報(bào)價(jià)曲線參數(shù)、發(fā)電出力、獎(jiǎng)勵(lì)金額的典型數(shù)據(jù)對(duì)（A， B， Q，π） 。
（3）模型求解。
利用逆向推導(dǎo)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(shù)據(jù)對(duì)構(gòu)成的.激勵(lì)性政策下，各發(fā)電商確定是否接受契約；第二階段，購(gòu)電商選擇標(biāo)桿發(fā)電商組合，求解該組合對(duì)應(yīng)的契約獎(jiǎng)勵(lì)參數(shù)組合（A， B， Q， π），并依據(jù)第二階段得到的發(fā)電商對(duì)保價(jià)契約的響應(yīng)，計(jì)算購(gòu)電商可能支付的獎(jiǎng)勵(lì)金額總和，以及目標(biāo)時(shí)域內(nèi)的期望電價(jià)績(jī)效（由平均電價(jià)和電價(jià)抗風(fēng)險(xiǎn)魯棒度量構(gòu)成），并結(jié)合區(qū)間混沌優(yōu)化算法，求解最優(yōu)契約參數(shù)組合。
模型求解算法主體為標(biāo)桿發(fā)電商組合搜索問(wèn)題。以所有可行的標(biāo)桿發(fā)電商組合作為解空間，提出一種區(qū)間混沌優(yōu)化算法求解。其基本思路是：依據(jù)區(qū)間算法將解空間劃分為若干區(qū)域；通過(guò)模型約束檢測(cè)，判斷各區(qū)域解距離最優(yōu)解得相近程度，依據(jù)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(qū)域借用類載波方法將混沌變量映射成初始可行組合，計(jì)算目標(biāo)值，并不斷迭代搜索最優(yōu)目標(biāo)，直至滿足終止條件。
（4）數(shù)值算例驗(yàn)證。應(yīng)用混沌優(yōu)化算法求解，并應(yīng)用多Agent仿真（Multi—Agent Simulation）平臺(tái)模擬實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)，探討了該激勵(lì)政策的現(xiàn)實(shí)可行性和有效性，并從微觀角度分析了該激勵(lì)政策下發(fā)電商的響應(yīng)行為，仿真結(jié)果驗(yàn)證了激勵(lì)政策的有效性。
文中所提出的激勵(lì)政策雖然主要適用于電力市場(chǎng)等非計(jì)劃內(nèi)定價(jià)體系，但對(duì)于我國(guó)以計(jì)劃內(nèi)定價(jià)為主要特征的電力經(jīng)濟(jì)體系仍有一定的應(yīng)用意義：可考慮政府替代購(gòu)電商制定激勵(lì)政策，以稅收等轉(zhuǎn)移支付作為獎(jiǎng)勵(lì)支付的手段，合理選定標(biāo)桿發(fā)電商以發(fā)揮其示范作用，激勵(lì)發(fā)電商群體規(guī)范其供電行為，保障電力平穩(wěn)供應(yīng)。這將是下一步的研究方向。
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