基于期权和日前市场的梯级水电站电力优化调度模型研究.pdf

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1、基于期权和 日前市场的梯级水电站电力 优化调度模型研究 潘邦传 0 池 宏 许 建 国 0 计 雷 (1 中 国科 学院研 究生院，北京 1 0 0 0 4 9；2 中国科 学院科技 政策 与管理科 学研 究所，北 京 1 0 0 1 9 0)摘要：梯级水电站在电力销售 日前市场上为回避价格波动带来的风险，通过采取与供 电商签订 期权合 约的 办法 既 可以减 小因现货 市场价格 可能 下降带 来的利 益受损 同时 又可享受现 货 市 场价格可能上升带来的收益。本文以梯级水电站在 日前市场预计发电效益最大化为 目标，以水 电站的技术因素和 日前市场的价值风险为约束，建立数学模型，并对期权费用、

2、执行价格与预 期的现货价格及其概率之间的关系进行 了分析，使用遗传算法对模型进行求解并给出了一个 实际案 例。关键词：期权；梯级水电站；日前 市场；优化调度 引 言 发电企业和电网企业积极参与市场竞争，促进 了市场效率的提高。由于电力不能大规模有效储存和电力 供需的实时平衡需求，在放松管制的竞争市场下，电力价格会产生剧烈波动，给市场参与者带来巨大风险。随 着竞价机制的全面实施，为降低市场风险，使得发电企业能锁定市场价格确保其收益的稳定性，减少价格波动 带来的风险，带有远期、期货和期权的合约在电力买卖中被建立起来，电力期货和期权市场也得到逐步建立和 发展。电力市场根据合同签订的时间可以划分为远期

3、合同市场、日前市场和现货市场。远期合同市场是指签订 时间超过一周 以上的合约市场，日前市场是指交易 日期为第二天的合约市场，现货市场是指即时进行交易的 市场。电力市场还可以根据合约签订的形式分为电力远期合约、电力期货合约和电力期权合约。电力远期和期 货合约到期时双方应该按照商定的市场价格和数量进行交割，电力期权合约是指发电企业或供电商通过支付 一定的期权费用获得在约定期限内按事先约定的价格出售或购买一定数量电力的权利，合约到期时，期权购 买方可执行合约或者放弃合约。发电企业可以通过购买电力期权合约获得在预定价格出售电力的权利，同时 也可以在现货市场价格上升时放弃期权合约，通过在现货市场销售电力

4、获得额外收益的机会。目前，日前市场 共分为 9 6 个时段来进行申报电量和电价，每 l 5 分钟根据市场需求确定一个期权执行价格。由于电力的不能 大规模储存的特性，发电企业与供电商之间签订的电力期权合约都是约定期限交割，而不能提前交割实物。收稿 日期：2 0 0 8 一 O 1 2 5 基金项 目：国家 自然科学基金项 目资助(5 0 5 7 9 1 0 1)。作者简介：潘邦传，中国科学院科技政策与管理科学研究所博士研究生；池宏，中国科学院科技政策 与管理科学研 究所研究员，博 士生导师；许建国，中国科学院科技政策与管理科学研究所博士研究生；计雷，中国科学院科技政策与管理科学研究 所 研究 员

5、 博士生导师 M A N A G E M E N T R E V I E W V o 1 2 l ，j!。经 济 与金 融 襄 鼷 臻 曩 譬 0 0蔓 薯 水电具有无污染的特点，具有良好的发展前景。随着我国经济的快速发展，特别是对可再生资源的需求快 速上升，梯级水电站发 电量在我 国水 电站 中占据越来越重要的地位，梯级水 电站的电力优化调度就是根据梯 级水库的库容和预测的径流流量，在考虑防洪、灌溉、航运等多方面因素，在市场的均衡 电力价格下，使得发电 效益最大化。由于电力市场 自由竞争，日前市场的电力期权费用和执行价格都 由市场 自由竞争确定，每个发电 企业都作为市场价格的接受者。在 13

6、 前电力市场 中，梯级水 电站发电以效益最大化为 目标，以风险和技术因素 为约束，使得在 13 前市场的每时期电量之间进行优化，达到效益最优。当前，对梯级水电站的优化调度研究主要集中在对不同 目标和约束条件下的优化，也有一部分文献涉及 在期权、期货合约下的水电站的运行调度优化问题。文献 1 使用两阶段神经网络对短期水 电调度进行 了研究，目标函数是在调度期 内最小化非水 电能量，约束 中考虑了水电梯级多库水排放非线性发电率、库储存量和梯 级间水传输时延等。文献 2】研究了竞争环境中对水头敏感水库的短期水 电调度，为优化 电力效率建立非线性 规划模型，文章 的主要贡献是在考虑水头相关情况下发电最

7、大化，并用实际案例进行了验证。文献 3】主要研 究了短期水资源调度对中长期计划过程的控制规则，建立了非线性规划模型，并考虑 了发 电量与水头相关关 系，从而提供 了更好的短期水电调度管理策略。文献 4 回顾 了放松管制的电力市场在最低市场风险下的发电 效益最大化问题研究成果，指出了主要关注点集中在由现货市场和库流的不确定引起 的效益不确定性，讨论 了为在双边合同市场套利而采用的实物和金融工具和风险评估方法，而且，在某种程度上，水源也能被用于管 理风险，在随机优化框架下综合各种风险管理方法对于参与水电市场的操作具有重要意义。文献【5】以水电系 统中发电机组担任基本负荷和调峰的双重作用为背景，以电

8、力市场下水 电机组的能源消耗最小和成本节约最 大为双 目标的有功经济负荷分配为 目的，利用模糊算法 中最大隶属度原理，提出了对双 目标进行优化的模型，通过实际案例验证了方法的正确性和有效性。文献【6 针对三峡梯级 电站峰、谷、平典型负荷特征，建立梯级电 站同步式调峰和联合调峰模型，采用逐次逼近法对模型进行了求解，结合算例得 出联合调峰能提高梯级总效 益的结论。文献【7】在建立三峡梯级与清江梯级水电站群联合调度模型的基础上，探讨了相对两梯级单独调度 时联合调度带来的电力、电量、防火及航运等综合补偿效益。衡量水电风险价值的方法主要采用情境分析、风 险价值(V a R)和条件风险价值(C V a R

9、)8 1 的方法。目前的文献将各个水库的发电机组 当作一个发电机组来处 理，没有考虑梯级电站中的各个水库实际存在多个发电机组 问题，同时也没有考虑 日前市场上所签订的期权 合约的风险价值约束问题。本文考虑了梯级水电站在13 前市场上为回避价格风险，采用签订期权合约来减少因现货市场价格下降带 来的利益受损同时又可享受因现货市场价格上升带来的收益，以梯级水电站的技术和 日前市场的风险价值为 约柬，以效羞聂失化为目 标，建立数学模型，考虑了 梯级电站各个水库中 存在多个发电机组问题，使用遗传算 法对模型进行了求解，并通过实际案例验证模型和算法的有效性。模型建立 1、模 型 说 明 当前电力市场现货价

10、格波动频繁，波动幅度很大，梯级水电站在日 前市场上签订带有期权的电力合约或购 买电力看跌期权，可以锁定未来电力的价格，避免在现货市场上价格下降带来的损失。梯级水 电站在 日前市场 签订期权合约以未来预期效益最大化为目标，同时要考虑签订的期权合约所受到的风险和技术因素的约束。由于市场发电企业众多，某一梯级水电站只是 日前市场上期权执行价格和期权费用的接受者。假定在 自 由竞争的市场，梯级水电站预期未来价格下降风险更大，为锁定收益，梯级水电站在 13 前市场上与供电商签订 或在市场上买人次 日9 6 个时段的看跌期权合约。在 日 前市场期权合约下，要保证看跌期权合约所签订的发电 价值不低于某一下限

11、，以避免最坏状况发生，同时，要考虑签订期权合约所带来的风险价值与期权合约总值相 比应该大于某一事先给定的概率。梯级水电站对各时段各水库径流流量进行预测，假定不存在时滞，各时问段每个水库下流水量都能在该 时间区间内到达下一个水库。梯级水电站发电的技术约束主要包括水量平衡约束、库容约束、发电机组出水量 约束、弃水量约束等。每个水库的初始存水和流人流出水量确定了水库的存水，水库的存水容量受最大最小库 警 论 V o 1 2 1 N o 1 1(2 0 0 9)_ 经济与金融 。容的限制，每台发 电机组出水量都有上下限，过低则发电机组不能运转，过高则会损坏发电机组。发电机组出 水量加上水库弃水量也受到

12、河堤的承受能力、航运和灌溉对流量的限制，过大会导致超过河堤承受能力，过小 不能满足灌溉和航运等需要。2、符 号说 明(1)集合和序号 J,j：需求量等级的集合和序号；T，t：时间阶段的集合和序号，t 表示最后一个时间段；，i：水库的集合和序号；圮：水库 i 的直接上游水库集合；K ，k：水库 i 的发电机组集合和序号；：时间段 t 各需求等级下的预期在期权执行价格以下的现货市场价格集合；：时间段 t 各需求等级下的预期与期权执行价格相等或以上的现货市场价格集合；(2)参数 P ：时间段 t 需求量等级7 下的概率；：时问段 t 需求量等级 下预测的市场价格；：时间段 t 水库 i 除从上游库流

13、人外的径支流量；b ：时间段 t 水库 i 向外排水总量上限和下限；“：水库 i 的水位上限和下限；水库 i 的库容上限和下限；，垡 ：水库 i 经第 k台发电机组的最大出库水量和最小 出库水量；q ：水库 第 k台发电机组最大效率时的出库水量；p ：水库 i 第 台发电机组最大效率时的发电量；P 出：时间段 t 水库 i 第 k台发电机组的发 电量；C ：水库 i 第 k台发电机组的运行成本；A ：水库 i 第 k台发电机组的出力系数；A：日前市场的最低收益；：置信水平；根据期权约定的时间段 t 的电力执行价格；日前市场时间段 t 所订立期权合约的费用；(3)变量 A：日前市场的收益；h ：

14、时间段 t 水库 i 的水头；厶：时间段 t 水库 i 的水位；：时间段 t 水库 i 的库容；q ：时间段 t 水库 i 经过发电机组的出库水量(决策变量)；：时间段 t 水库 i 的弃水量；d ：时间段 t 水库 i 的渗透蒸发的损耗水量；p ，P ：时间段 t 水库 i 的发电量和时间段 t 梯级电站总的发电量，有 p =；产 0，1：时间段 t 水库 i 的第 台发电机组启动决策变量(决策变量)；e：水库 i 的发电机组效率；，：日前市场最后时间段水库 i 的库存水量的未来价值。3、建立模型 M A N A G E M E N T R E V I E W V o 1 2 1 N o 1

15、 1(2 0 0 9)s 丝 查全塾 一(1)目标函数 目 标函数以最大化当前发电效益和水库预留存水预期发电效益最大化为目 标。m a x A=+Zp,w,o +p 护 一 u (1)i e l t E T “t E?。J E q t E T i E l t e T E (2)约束条件 A风险约束 a 最小收益约束：在 日前市场上，梯级电站签订期权合约，受最小收益约束，这是为避免发电企业在期权价值过低时仍然签 订期权合约。E P (W 一 c)p c+P f)p 一 c A ；(2)b 风险价值约束：梯级水电站签订看跌期权合约的损益为 m a x(w 一 仃 ，0)一 ,，如图 1 所示。收

16、益 在 日前市场上需要对签订看跌期权的风险价值进行控制，标准差是衡 量风险价值的重要工具，梯级水电站在 日前市场与供电商签订期权合约风 险价值是衡量梯级水电站是否与供电商签订期权合约的主要因素。风险价 值过低，则梯级水电站所受到的市场风险没有得到充分保护。在 日前市场上 通过签订期权合约回避的风险价值与不考虑发电成本的合约的全部收益相 比大于某一事先设定 的置信水平，在此置信水平下，梯级水 电站所受到的 方损 益 l线 、预期价格 图 1 看 跌期权损益情况 价格波动风险得到保护。梯级水电站在期权合约下全部收益为当现货价格低于期权执行价格时执行期权的收 益与现货价格高于期权执行价格时不执行期权

17、 的收益的和。2 o,V p 一 )z)L 盟一6 (3)(一“+(，r t E T i E n|E T i 寸 曲 B 技术约束 a 发电机组出库水量 每个水库通过发电机组的总出水量等于各个机组的出库水量总和。9 n=g，妇 i l,t T (4)k EK b 发电机组发电量 每个水库发电机组总发电量等于各个发电机组发电量总和。p ：l p 如 妇 i I,t T (5)k E K c 损耗水量 每个水库都会因为挥发、渗透等因素造成水量消耗，在此假定水库的损耗水量是水库库容 的线性函数。d =0 i I,t T (6)d 水库水位和水头方程 每个水库的水位与水库存水量正相关，可以通过存水量与

18、水位进行拟合，在此假定水位为水库存水量的 线性函数，其中 和 为第 i 库的存水量水位线性相关参数。Z 口=+l,t T (7)下游水位与出水量正相关，也可以通过数据进行拟合，假定为出水量的线性函数，其中地和 为第 i 库 的出水量水位线性相关参数。钾 (8)_ 丝盗鱼全塾 发电机组的水头是上下游水位的差，水头方程表示如下：=f 一 i I,t T (9)e 发电效率方程 发电机组发电量跟水头和水量相关。一般来说，发电机组发电量是水=：=：头的 线 性函 数，是 水 量的 非 线 性函 数，水 量 增加 时 开 始发电 量很 快 上升，到 I 了 效率 最 大 值后 效 率开 始 下降，发电

19、量 增 加 趋缓，如图2 所 示。发电 的 效 率 l 方程可以 用分段函 数近似表示如下：卜 Iy +q。-q 触 g ，I,t T,k K i 卫 虿 ei k t=二 (1 o 图 2发 电 机 组 发 电 量 增 加 图 I 叩 h q g 柚 10 i l,t T (1 6)6 q +s 瓦 I,t T (1 7)4、期权费用与期权执行价格关系分析 期权费用“直接影响期权交易双方的利益分配，假定交易双方市场力相同，采用交易双方等收益改变量 期望值理论进行期权费用的计算。期权合同双方的采用期权与不采用期权的收益改变函数如下：0 ：w 叩 砌 一 (1 8)i E 0 n=一 】D e(

20、1 9)l En 其中，0 表示期权买方的收益改变函数，0 表示期权卖方的收益改变函数。由 上 可 知 期 权 买 方 期 权费 用可 接 受的 范围 为：0 tt t D 。卖 方 期 权费 用 可 接 受的 范围 为：0。J En，根据看跌期权买卖双方期望收益相等的原则，令 E(o )=E(D )，可知：M (-p 口 (2 0)En，合同双方拥有相同的收益改变期望值，这对于期权交易双方是公平的。当期权执行价格设定为确定值时，MA N AG E ME N T R E V I E W V o 1 2 1 N o 1 1(2 0 0 9)薹 囊 墅 鱼全塾 _ _ _ 一 仅当 一 p。0 时

21、 水电 发电 企业 才会 签订 期 权合约，即蚍 p o o r 。J E En 命题：看跌期权买方的收益变化与期权执行价格 成 同方 向变化，而与期权费用 成反方 向变化；期权 卖方的收益变化与期权执行价格 成反方向变化，而与期权费用 M 成 同方向变化 证明：对(1 8)、(1 9)求导，可得：O O d O w =p 0 (2 1)D 产_ p 0 (2 2)a O v O W p 0 (2 3)O O v J =1 9 I0 (2 4)命题得证。期权买卖的收益直接影响梯级水电站的总体收益 A，A与 W 同方 向变化，与 反方向变化。算法求解 上述问题是一个非线性混合整数规划，这类问题是

22、典型的 N P h a r d问题，通常需要借助启发式算法来求 解。因为变量的取值范围有限，但是变量的搜索空间较大，故适合用遗传算法来对该问题进行求解。遗传算法的编码是将问题的解表示成算法中的染色体的过程。对于上述非线性混合整数规划问题，可采 用二进制编码，设各水库的从发电机组流出的水量编码长度为 位，则水量 的计算精度为(q 一 f)，2 ，梯级电站 各水库机组开启状况编码长度为机组个数。决策变量的取值需要满足约束条件，生成的初始群体要满足这些 条件，在交叉、变异过程中产生的新个体也要满足约束条件。设置进化代数计数器，设置最大进化代数以控制 迭代次数。随机生成 M个个体作为初始群体。适应度函

23、数主要用来计算个体的生存概率，与 目标 函数相对应。遗传算法包括三个基本操作，即选择、交叉和变异。本文中选择操作采用线性 比例变换方法，以维持染色 体相对适应值比例间的合理差异，同时达到在算法早期抑制竞争、晚期加速竞争的目的。交叉操作采用二点交 叉，既能保证足够的交换方案，又能有效地保存染色体 中某些重要的模式不被破坏。变异操作主要用来增强局 部搜索能力，本文中采用单点变异。算法基本步骤如下：S t e p 1：初始化群体，判断是否满足约束条件；S t e p 2：计算个体适应度；S t e p 3：如果满足退出条件，则转 S t e p 5，否则转下一步；S t e p 4：选择、交叉和变异

24、，转 S t e p 2；S t e p 5：输出结果。案例 分析 本文以具有五级水库的某梯级电站为例，梯级电站的拓扑结构如图 3 所 示。算例主要技术约束参数如表 1 所示，水量编码长度为 1 0位，精度为 1 1 0 2 4，每机组开启用 1 位二进制编码表示。日前市场预测的 9 6个时段各库径流如表 2 所示，各时间段内期权执行价格和期权费用如表 3 所示，预期未来价格为 0 1 2。主 要技术系数如下：=0 0 3，=0，-0 1，-0，A =l，k K ，i e I，最小收益约束值为 1 0 0 0，风险价值置信度为 0 7。本算例采用迭代次数为 5 0 0 0 代，每代产生 2 0

25、 0个种群，变异概率为 0 3，适 应度函数能快速收敛，算例的最优适应度函数的收敛曲线和平均适应度函数的 收敛 曲线如图 4所示，最优适应值即 目标函数值为 7 1 8 8 9。警译论 V o 1 2 1 N o 1 1(2 0 0 9)图 3 梯级电站拓扑图 表 1 算例主要技术约束参数表 一 董 丝 鱼全塾 51 0 2 8 5 6 0 8 4 5 7 4 7 0 5 8 2 2 6 5 2 o 6 6 5 3 9 3 7 5 4 7 4 8 5 6 5 7 6 5 3 9 5 5 5 31 3 1 5 0 9 05 5 2 81 4 5 4 9 7 6 5 2 8 44 5 44 46

26、5 97 3 4 5 7 9 7 1 5 44 O-2 5 48 0 2 5 4 5 9 7 5 9 5 4 9 5 8 4 5 8 5 4 7 4 8 5 3 2 2 5 5 3 0 7 5 5 5 8 9 4 5 4 4 5 5 5 2 3 7 7 5l 31 2 5 0 2 0 2 5 4 6 5 0 5 5 5 8 2 5 6 5 9 7 5 8 8 5 9 5 0 3 02 5 9 o 48 5 O 6 43 5 2 8 32 53 6 46 5 5l 1 _3 5 8 4 7 7 5 4 0 3 0 5 2 6 4-4 5 5 3 4 9 5 2l 4 3 5 0 3 2 9 5

27、7 6 3 8 5 0 3 8 4 7 3 9 4 5 2 5 0 7 0 7 9 9 9 5 9 8l 1 5 8 3 3 2 9 6 2 8 7 4 9 8 7 l 9 6 5 31 0 7 4 02 8 3 0 2 8 0 4 8 5 40 7 5 75 7 6 4 6 0 9 29 3 6 1 0 2 5 9 0 3 6 5 2，8 9 6 3 6 7l 7 3 7 4 6 1 9 8 4 1 7 5 7 1 8 8 2 1 9 71 4 9 9 4 4 9 5 5 8 8 1 4 1 7 1 40 9 8 0，9 5 9 3 2 9 4 6 8 9l 05 5 5 2 1 9 6 9

28、5 8 8 3 4 9 9 5 8 7 8 7 4 5l 4 6 8 9 0 1 6 0 9 7 7 6 3 2 6l 0 9 6 9 8，5 5 9 5 3 5 8 4 7 1 0 3 3 6 l 3 2 5 8 l 3 8 6 3 l 0l 8 6 l l 5 9 3 l 2 7 1 9 1 4l 2 2 l 3 0 8 7 1 3 8 9 9 l I 69-2 l 1 O7 6 l 0 l 5，7 1 1 3 5 O 1 4 7 05 1 0l 3 4 1 1 3 0。5 l 0 5 27 l 2 2 8 4 l O 9 8 O 1 4 9 5 7 l 3 5 5 0 1 4 2 4 2

29、 1 l 3 9 _ 3 l 3 4 8 2 1 0 2 4 9 l 2 4 2 5 l 2 4 7 8 1 4 3 2 6 l 0 6 0 0 1 4 2 49 l 1 2 O2 l 3 6 4 6 1 l 0 1 4 l 3 8 8 0 l 43 8 9 l l 6 7 2 1 02 3 3 1 4 9 4 8 l l 8 8 6 l 1 4 6 9 l 2 5 6 4 1 l 3 3-3 l 0 3 8 2 l O 6 6 4 1 4 9 9 8 1 l 8 6 7 l 3 5 0 4 1 3 8 6 2 7 0 44 81 7 6 5 o 9 2 9 4 40 6 3 8 9 6 8

30、9 1 7 7 9 0 7 2 64 7 9 99 7 2 59 9 9 35 6 4 96 6 0 83 6 8 24 8 6 70 9 o 2 6 7 8 08 9l 5_3 8 5 9 3 8 7 5 6 9 2 7 0 9 3 2 6 7 7 4 1 5 9 0 4 9 8 0 0 9 6 1 7 6 8 3 8 64 7 3 9 1 8 1 5 2 6 2 5 l 8 O 7 8 1 2 9 08 7 5 78 4 7 21 7 5 2 4 9 9l 6 4 9 7 6 5 6 5 4 5 5 8 5 0 7 9 3 6 7 6 0 5 5 8 9 2 8 4 6 4 9 l 3 1

31、 9 64 3 9l 1 O 5 5 6 3 8 01 7 8 6 0 3 8 71 1 7 0 8 0 7l 1 1 7 98 2 8 2 9 4 9 41 0 9 l 0 5 6 48 1 8 3 58 9 93 5 8 9l _ 3 7 5 24 9 7 2 9 8 9 1 0 7 93 3 9 4 6 8 5 7 8 0 7 4 8 8 8 6 5 1 9 9 6 5 6 0 8 2 8 8 3 5 9l 1 4 8l 5 _ 3 7 3 0 1 5 2 5 2 7 5 0 9 7 7 6 5 8 01 2 6 7 8 7 9 5 6 0 8 3 97 7 2 0 4 9 5 9 8

32、5 6 0 8 6 5 9 9 5 9 5 4 6 8 9 6 8 8 0 2 7 2 3 4 8 9 3 0 5 4 8 8 8 9 5 8 8 0 3 8 7 3 2 7 7l 9 9 4 9 5 0 5 l 5 2 5 3 5 4 5 5 5 6 5 7 5 8 5 9 6 0 6 l 6 2 6 3 6 4 6 5 6 6 6 7 6 8 6 9 7 0 71 7 2 7 3 7 4 7 5 7 6 7 7 7 8 7 9 8 0 8 l 8 2 8 3 8 4 8 5 8 6 8 7 8 8 8 9 9 0 91 9 2 9 3 9 4 9 5 9 6 5 3 5 46 5 0 6

33、4 9 5 2 5 44 51 4 05 5 2 8 75 5 7l 95 5 3 5 5 2 5 48 2 3 5 05 60 5 2 6 8 7 5 9l 8 8 5 9 4 2，6 5 97 8 7 5 02 8 2 5 4 8 3 8 5 9 2 6 5 5 4 7 5 0 5 9 7 7 9 5 6 7 9 0 5 0 2 8 4 5 2 5 3 0 5 5 5 2 3 5 01 8 1 5 8 2 4 7 5 5 6 9 7 5 8l 6 O 5 5 8 8 2 5 8 7 2 1 5 9 4 2 0 5 0 1 8 7 5 5 9 23 5 5 2 1 1 5 8 4 00 5

34、9 6 04 5 9 4 5 4 5I 8 8 6 5 4 2 39 5 9 4 7 3 5 2 8 8 5 5 6l 8 6 5 8 4 4 6 5 2 5 8 4 5 2 0l 3 5 0 0 5 1 5 6 8 5 4 5 7 5 46 5 8 3 07 5 6 9 3 6 5 4 46 5 6 3 8 9 6 9 8 9 46 3 9 79 0 5 l O8 9 3 0 0 9 55 9 7 3 72 6 9 4 1 8 7 2 8 5 4 42 5 9 43 8 2 7 3 7 9 7 2 6 7 9 9 7 4 4 4 9 0 5 2 5 7 7 6 8 4 9 3 61 2-3

35、7 8 8 3 8 9 5 9 8 5 0 5 9 9 0 7 9 0 6，0 8 0 8 9 6 2 0 9 8 l 8 6 59 5 2 5 58 4 8 2 1 O 7 2 2 2 73 0 1 5 4 3 2 5 2 9 7 98 1 7 9 3 9 4 8 9 3 3 7 31 5 5 6 3 3 9 6 5 2 8 7 3 9 9 3 9 5 9 0 2 6 9 4 74 9 5 3 0 5 8 44 l 2 5 96 1 3 6 9 2 I l 8 O 4 1 1 4 9 1 1 2 3 75 1 4 2 2 9 1 1 3 47 1 08 8 3 l O 6 3 4 l o o

36、 53 1 2 4 6 4 1 o o 0 3 1 2l 0 2 1 4 4l-3 l 3 0 3 5 】1 l 2 9 1 4 6 0 1 1 4l 9 4 l 2l O 1 l 1 4 6 3 1 4 5 2 9 l 2 5 2 2 1 1 9 0 0 l 3 0 7 0 1 4 0 2 1 1 46 09 l 1 1 7 7 1 3 l 8-3 1 3 o o 5 1 3 o 6 3 l 1 5 9 8 l l 9 9 5 l 1 2 2-4 1 4 9 8 6 1 4 04 3 l 3 6 9 0 1 0 21 9 l 1 04 9 1 3 91 1 l 3 0 4 O l 1 2 2

37、 6 1 0 9 9 9 1 4 3 1 4 1 2 7 2 9 l l 4 46 1 2 1 3 9 l 1 9 3 2 l 3 08 4 9 5 27 5 2 3 4 7 5 32 9 6 7 1 6 3 0 1 9 3 8 7 7 2 53 7 1 1 2 9 4 0 7 5 9 4 9 6 7 5 1 91 2 6 6 2 2 2 9 0 7 3 7 5 3 4 7 7 5 5 8 2 8 4 5 5 3 3 9l 3 9 8 3 1 9 7 8 5 9 6 7 3 7 64 0 5 7 8 6 5 9 3 2 8 7 l 5O 9 6 2 5 8 2 6 9 7 2 96 7 7 6

38、 4 6 3 8 8 6 8 0 8 9 5 6 6 7 5l-2 5 4 3 9 5 7 3 8 6 3 6 6 9 4 3 8 8 7 6 7 8 0 2 6 8 5 3 0 6 9 4 9 6 71 2 9 53 5 6 08 6 8 48 5 5 53 7 9 7 3 6 9 1 5 1 6 7 2 9 5 7 3 3 9 5 2 4 8 9 8 0 9 2 6 4 8 21 9 9 4 2 5 9 3 6 8 6 3 4 1 9 6 7 1 5 5 2 1 7 7 3 4 6 8 9 2 6 41 1 7 9 7 7 9 9 4 4 5 6 6 3 6 7 6 7 6 6 3 O 9

39、 0 5 6 9 3 97 5 9 64 7 8 7 5 8 4 4 2 7 2 8 3 52 7 2 71 6 O 8 2 5 5 7l 2 2 7 8 4 1 8 O1 4 7 21 6 7l 8 1 8 5 2 4 8 4 5 3 8 7 9 5 6 0 2 4 5 8 3 3 63 3 8 9 9 2 4 7 9 4 1 61 0 3 5l 1 9 7 9 9 6 6 6 8 2 61 4 7 7 01 2 M A N A G E M E N T R E V I E W V o 1 2 1 N o 1 1(2 0 0 9)2 3 4 5 6 7 8 9 m 加 拍 勰 如 卯 甜 铊

40、钉 犍 表 3 各时段期权 执行价格和期权费用表 刁。图 4 最优 适应度 函数和平均适应度收敛 曲线 梯级水电站在日 前市场上共发电 1 4 8 4 8 度，各时段期权合约电量如表 4 所示，各水库最后存水如表 5 所 表 4 各时段期权合约电量表 罴 一 V o 1 2 1 N o 1 1(2 0 0 9)蔓 薯 一善 _ 经 济 与 金 融 一 、分析：各水库存水都 比原库存有一定程度增加，这是由于预期未来价格 比次 13现货市场价格期望值高，且 发电量与机组效率相关、发电量是水量的非线性非连续函数导致的。计划存水比原有库存增加也是合理的，因 为梯级水电站签订的是期权合约，当现货价格高时

41、，梯级水电站可以通过多发电来增加收益，用来满足供 电商 突发性的电力需求以平衡电力实时需求。在其它情况相同时，梯级水电站在预期径流增加合约发电量增加，在 期权合约执行价格上升时合约发电量也增加，这是与发电收益最大化 目标相一致的。从最优适应度函数收敛 曲线和平均适应度函数收敛曲线可以看出，算法的收敛速度很快，算法的收敛性较好。总 结，I：；梯级水电站在现货市场上受到的价格风险波动幅度较大，为 回避价格风险，通过在 日前市场上采用购买 看跌期权合约来减少因现货市场价格下降带来的利益受损同时又可享受因现货市场价格上升带来的收益。本 文以梯级水电站在13 前市场签订看跌期权合约的效益最大化为目 标，

42、以梯级水电站的技术和13 前市场的价值 风险为约束，建立数学模型，考虑了梯级 电站各个水库 中存在多个发电机组问题，对所购买的看跌期权执行价 格和费用之间关系进行了分析，使用遗传算法对模型进行求解并通过实际案例进行验证。本文假定梯级水电站对径流流量的预测是 已知的，如果水量具有不确定性，则发电量也具有不确定性，在 这种情况下，如何利用期权合约回避市场风险，在 日前市场对于电力进行优化调度的研究是下一步可以开展 的工作。另外，本文只考虑了电力价格风险，如果 同时考虑市场对发电量需求的风险，也可以开展进一步的研 究T作 参考文献：【1 R N a r e s h a n d J S h a r m

43、a S h o r t t e r m h y d r o s c h e d u l i n g u s i n g t w o-p h a s e n e u r a l n e t w o r k J I n t e r n a t i o n a l J o u rna l o f E l e c t r i c a l P o w e r&E n e r g y S y s t e m s，2 0 0 2，2 4(7)：5 8 3-5 9 0 【2】S J P S Ma ri a n o，J P S C a t a l a o，V M F Me n d e s a n d L A F

44、 M F e r r e i r a O p t i mi s i n g p o w e r g e n e r a t i o n e f fi c i e n c y f o r h e a d s e n s i t i v e c a s c a d e d r e s e r v o i r s i n a c o m p e t i t i v e e l e c t ri c i t y m a r k e t J I n t e rna t i o n a l J o u rna l o f E l e c t r i c al P o w e r&E n e r g y S

45、 y s t e m s，2 0 0 8，3 0(2)：l 2 5 1 3 3 3】J p S C a t a l i O，S J P S M a r i a n o，V M F Me n d e s a n d L A F M F e r r e i r a P a r a m e t e ri s a t i o n e f f e c t o n t h e b e h a v i o u r o f a h e a d d e p e n d e n t h y d r o c h a i n u s i n g a n o n l i n e a r m o d e l J E l

46、e c t r i c P o w e r S y s t e m s R e s e a r c h，2 0 0 6，7 6(6 7)：4 0 4 4 1 2 4】L i u H o n g l i n g，J i a n g C h u a n w e n a n d Z h a n g Y a n A r e v i e w O ff ri s k c o n s t r a i n e d h y d rop o w e r s c h e d u l i n g i n d e r e g u l a t e d p o w e r m a r k e t f J】R e n e w

47、a b l e a n d S u s t a i n a b l e E n e r g y R e v i e ws，2 0 0 8，1 2(5)：1 4 6 5 1 4 7 5 【5】王晋，韩富春，武天文，杨翠茹 水电系统中多目标模糊优化分配模型 J】现代电力，2 0 0 5，2 2(5)：8 7 9 0 6】何莉，伍永刚，张勇传，余波，李晖 梯级水电站短期调峰运行方式研究f J I 水力发电，2 0 0 6，3 2(5)：7 1 7 3 7】高仕春，陶自成，周玉琴，何彦舫，滕燕，何艳娇 三峡、清江梯级电站联合优化调度效益补偿研究【J 水力发电，2 0 0 5，3 1(1 2)：1 2

48、一l 5 f 8 R o e k a l f e l l a r R T,U r y a s e v S O p t i m i z a t i o n o f c o n d i t i o n a l v a l u e a t 一 i s k J R i s k，2 0 0 0，f 2)：l 一 2 6 (下转第 3 7页)MANAGEMENT REVI EW Vo 1 21 No。1 2 0 0 9)_ _ j_ _ 电 子商务与 信盘管 理 【2 5 J C a r d o z o，R i c h a r d A n e x p e ri m e n t s t u d y o f

49、c u s t o m e r e f f o r t E x p e c t a t i o n a n d S a t i s f a c t i o n J J o u r n a l o f Ma r k e t i n g S c i e n c e，1 9 6 5，2 I8)2 4 4-2 4 9 【2 6 l P h i l i p K o t l e 营销管理I n 上海：上海人 民出版社，2 0 0 6 2 7】A s s a e l H e n ry，G o r d o n G G B u y i n g B e h a v i o r a n d Ma r k e t i

50、 n g D e c i s i o n s J J o u rna l o f M a r k e ti n g,1 9 6 9，3 3(4)：1 0 4 1 0 4 【2 8】R e i c h h e l d F r e d e ri c k F T h e l o y a l t y e ff e c t：T h e h i d d e n f o r c e b e h i n d g r o w t h，p r o fi t s，a n d l a s ti n g v a l u e M Ma s s：H a r v a r d B u s i n e s s S c h o o