关于远期合同市场发电商竞价策略的研究24666.docx

关于远期合同市场发电商竞价策略的研究李 聪（浙江广厦建设职业技术学院 基础部，浙江 东阳 322100）摘 要：合同同交易随着电电力市场化的的不断完善和和风险管理的的需要，具有有越来越重要要的作用。在在一个规范、成成熟的电力市市场中，应当当是实时市场场和合同市场场并存的，两两者互为补充充、相辅相成成、缺一不可可。因此，研研究一个关于于合同市场发发电商的竞价价策略模型就就有其重要的的价值和意义义。文中对合合同市场的发发电商竞价策策略进行了研研究，建立了了发电商竞价价策略的数学学模型。最后后，理论分析析和算例结果果表明了模型型有实用性。关键词：电力市市场 远期期合同市场 竞价策略略Researcch on Biddiing Sttrateggy of Powerr Geneeratorr inForwardd Conttract MarkeetLi Congg(Basic Subjeect Deept. GGuangssha Coollegee of AApplieed Connstrucction Technnologyy, Donngyangg3221000, Zhhejianng)Abstracct: Contrract bbusineesses playss a moore annd morre impportannt rolles wiith poower mmarketts unceeasingg perffectioon andd ventture mmanageement. In andd stanndard and mmaturee elecctriciity maarket, spott markket annd conntractt markket shhould existt togeether. So it has ggreat signiificannce too reseearch electtricitty genneratoors biddding strattegy mmodel in coontracct marrket. This ppaper reseaarchess and devellops aa mathh modeel on electtricitty genneratoors biddding strattegy. At lasst, thheorettical analyysis aand nuumericcal reesultss showw thatt the modell is ppractiical.Key worrds: electtricitty marrket; forwaard coontracct marrket; biddiing sttrateggy由于电力工业的的体制改革，打打破了传统的的发电、输电电、配电一体体化的垂直结结构，导致了了电力工业的的市场化运营营，使得发电电商、配电公公司、电力用用户等市场参参与者成为了了电力市场的的主体，但同同时也使市场场参与者面临临前所未有的的风险，特别别是电价的波波动风险。因因为远期合同同能够为电力力用户提供稳稳定的电力供供应，同时为为发电商带来来长期稳定的的需求，而且且能够锁定电电力价格以回回避电价波动动风险。因此此，世界各国国的电力市场场均大量采用用远期合同进进行电力交易易。这对于正正处于电力市市场化初期的的我国电力市市场有重要的的借鉴意义。于于是，研究一一个关于合同同市场的发电电商竞价策略略模型就有其其重要的价值值和意义。文文献2基基于寡头竞争争的线性供应应函数均衡方方法，研究了了考虑双向差差价合同交易易的发电商报报价策略问题题，但未深入入研究合同市市场对于电力力市场的影响响机制。文献献4采用用线性供应函函数均衡方法法，建立了一一个电力现货货市场和差价价合同市场分分开竞争的两两阶段均衡模模型。与文献献4不同同，我们侧重重研究合同市市场的存在对对实时市场发发电商竞价策策略的影响。1 市场模型型的建立本文建立的电力力市场模型中中的合同市场场没有局限于于某种特殊的的合同形式，而而是一种以固固定价格的远远期合同市场场为背景的。下下面来建立发发电商在这种种合同市场存存在下的竞价价策略模型。 设发电电商的发电成成本为 （11） 则边际成本为 （2） 如果在这些假设设下，且在完完全竞争市场场中，发电商商将以边际成成本作为报价价函数，此时时市场出清价价格将等于边边际成本，有有： 然而电力市场是是一个寡头市市场，发电商商不可能仍将将边际成本作作为报价函数数，他们将通通过抬高报价价函数来提高高市场价格。设设发电商的报报价函数为： （33） 其中 式（33）可以重写写成供给函数数的形式： （44） 其中。假设市场需求函函数为，在忽忽略传输损失失时，任何时时刻供需应达达到平衡则有： （55） 将式（5）代入入需求函数并并整理可得： （66）同时式（5）又又可以写为： （7） 通过联立式（44）和式（66），反需求求函数可以表表示为： （8） 由上式可解得； （9） 由式（9）可知，市市场出清价是是发电商共同同作用的结果果，它不仅与与需求函数有有关，而且与与各发电商的的供给函数系系数有关。在考虑远期合同同存在的情况况下，发电商商的利润可表表示为其在现现货市场中的的售电收入，加加上在合同市市场的净收入入，再减去其其发电成本，即即： （100）其中表示双边合合同中发电商商的发电量，表表示其合同敲敲定价，尽管管双边合同签签订的电价是是买卖双方自自己的事，但但是一般可以以这样认为：同一个市场场中双边合同同签订的电价价不会差别很很大，原因是是理性的电能能购买者不会会出比其他人人高很多的价价格购买同样样的电能，同同样卖方也不不愿意接受太太低的价格，因因此可以假设设对于每一个个合同，价格格是相同的，即即： （11）但是这种假设并并不影响分析析结果。 每个发发电商上交最最优竞标曲线线，实际上是是追求利润最最大化的结果果。获得最优优竞标的一阶阶条件是对式式（10）求求导： （12） 将式（22）和式（77）代入上式式得： （13） 最后将将式（4）和需求函函数代入式（113），则有有： （114） 可解得： （115） 又因为由式（77）可知： （16） 对于任意的都都有： （117） 由式（14）和和式（17）可知，利利润对的二阶阶导数有： （18）因为，和都为正正数，所以式式（18）恒小于于零，即满足足利润最大化化的二阶条件件。为了体现发电商商之间的相互互影响，联立立式（9）和和式（15）可可得： （119） 为了下下面分析远期期合同电量对对发电商竞价价策略影响的的方便，这里里令，并整理理式（19）可得： （21） 这是一组非线性性方程式。解解方程组（55.21）后后，通过式（55.9）和式式（5.4）可可确定实时市市场价格的均均衡解和发电电商的均衡发发电量。为了显示更清楚楚，下面用向向量形式来表表示式（211）： （222） 其中： 因为双边合同交交易量,成本本系数以及需需求曲线参数数都是已知的的，所以式（222）简化为为一组关于的的非线性方程程组：2 仿真分析析下面以六个发电电商的情况为为例来研究差差价合同的存存在对现货市市场发电商策策略以及市场场均衡结果的的影响。设每每个发电商的的成本函数为为 市场需需求函数为,其中，合同电价价。表1给出了六个个发电商的成成本系数、最最大出力以及及最大可交易易的合同电量量。表1 发电商商参数Table1 Poweer gennerayoors paarametters 发电商 成本系数 最大出力 最大合同电电量 1 00.1 60 50 2 00.3 60 50 3 00.5 60 50 4 00.7 60 50 5 00.9 60 50 6 11.1 60 50假设只有发电商商1签订了差差价合同电量量，即有，下下面将依次分分析发电商11的合同电量量的变化对其其自身以及其其他发电商的的供给函数、发发电量、市场场力指标、利利润以及市场场均衡电价的的影响情况。图1 发电商11的最优供给给函数系数，均均衡电价，实实际发电量和和利润Fig1 Opptimall suppply fuunctioon coeefficiient oof genneratoor1,Euuilibrrium pprice,real powerr outpput and proofit oof genneratoor1由图1可以看出出，随着发电电商1的合同同电量的不断断增加，发电电商1的最优优供给函数系系数是逐渐增增加的(即降降低其报价)，这是因为为发电商1通通过降低报价价将获得更多多的发电量，而而降价引起的的市场出清价价的减少并不不会很大程度度的影响发电电商1的利润润。由于随着着合同电量的的不断增加，发发电商1的实实际发电量将将绝大多数通通过合同的形形式来出售，此此时，这部分分发电量是以以合同电价来来结算的，即即市场出清价价的减少并不不影响合同市市场上发电商商1的利润。同同时，随着合合同电量的增增加，最终的的市场出清价价是减少的。另另外，从图中中还可以看出出，发电商的的利润是先减减少后增加的的。这是因为为在刚开始，市市场电价大于于合同电价时时，发电商11的利润是减减少的，此时时，发电商只只有通过降低低报价来减少少损失。然而而，当市场电电价降到合同同电价时，发发电商1的利利润开始增加加。此时，合合同电量越多多，发电商利利润越大。图2 发电商的的最优供给函函数系数 Fig2 OOptimaal suppply ffunctiion cooefficcient of poower ggeneraators图2呈现了每个个发电商随着着合同电量的的增加，最优优供给函数系系数的变化情情况。从图中中可以看出，发发电商1的供供给函数系数数最大（即其其报价最低），且且变化最快。这这是因为发电电商1的成本本最小、效率率最高，且合合同电量的变变化对其自身身的影响最大大。图3 发电商商的实际发电电量Fig3 RReal ppower outpuut of powerr geneeratorrs由图3可知，随随着发电商11的合同电量量的不断增加加，除了发电电商1自身发发电量增加外外，其他发电电商的发电量量都是减少的的。这是因为为发电商1通通过签订电力力合同规避了了实时价格降降价的风险，随随着其合同电电量的增加，发发电商1的绝绝大部分发电电量都通过合合同的形式进进行出售，不不受实时电价价影响，于是是发电商1就就通过生产更更多的发电量量来获得更多多的利润。而而对于其他发发电商而言，由由于发电商11的发电量的的增大，导致致了其他发电电商的市场份份额的减少，即即其他发电商商的发电量的的减少。图4 发电商商的利润Fig4 PPower generratorssprofiit图4显示了随着着合同电量的的增加，发电电商利润的变变化情况。可可以看出，发发电商1通过过签订电力合合同，不仅增增加了自身的的利润，而且且降低了其他他发电商的利利润。因而，对对于以自身利利润最大化为为目标的任何何一个的理性性的发电商都都会签订合同同电量，参与与合同市场。3 结 论论本文建立了考虑虑远期合同市市场时电力现现货市场中发发电商竞价策策略模型，并并通过算例进进行了仿真，分分析了合同电电量对发电商商最优供给函函数、实际发发电量、利润润的影响。可可以得出合同同市场的存在在有利于发电电商降低报价价、减少市场场力，是电力力现货市场的的有益补充。本文主要研究的的是静态、完完全信息下的的非合作博弈弈问题，而如如果从单个发发电商的角度度来看，如何何制定其最优优策略则是一一个不完全信信息的博弈问问题；另外，市市场中的发电电商还有可能能出现勾结的的情况，这是是一个合作博博弈问题。这这些都是值得得做进一步研研究的。参考文献：1王锡凡，王王秀丽，陈皓皓勇.电力市市场基础MM.西安：西安交通大大学出版社，22003.2张少华，李李渝曾，周永永兴.考虑电电力差价合同同的发电厂报报价策略研究究J.电力力系统自动化化，20000，（8）. 3Klemmpererr P，Maayer MM.Suppply Fuunctioon Equuilibrrium iin Oliigopolly undder UnncertaaintyJ.Ecconomeetricaa.19899 57:11243-11277.4王长军，张张少华，李渝渝曾.考虑差差价合同交易易的电力市场场均衡模型J.上海海大学学报(自然科学版版)，20001，7（44）.