电力市场运营模式研究及其市场出清电价预测.pdf

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1、兰州理工大学硕士学位论文电力市场运营模式研究及其市场出清电价预测姓名：李艳申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：张明光20090518硕士学位论文摘要当今世界，电力工业体制正在发生深刻的变革，打破垄断、引入竞争，建立统一、规范、开放、有序、竞争的电力市场，成为发展的必然趋势。随着世界各国电力工业改革的发展趋势，我国于上世纪9 0 年代也开始了以打破垄断、引入竞争、放松管制为目标的电力市场化改革。如何合理制定相应的运营模式以及怎样根据电力市场的相关历史数据准确的预测出未来的市场出清电价，对于市场中的各个参与者都具有十分重要的意义。本文首先围绕建立区域电力市场交易模式的问题，进行了深

2、入研究。在分析比较了世界上几个典型的电力市场交易模式后，提出了我国区域电力市场交易模式的选择原则，并对我国未来电力市场发展的方向和市场运营模式及可能实施的双边交易方式进行了分析与论述，为我国区域电力市场设计了批发竞争的市场模式。旨在对我国电力市场改革方向与运营方式及在未来市场中为参与者的最优竞价策略进行探索性研究。其次本文介绍了电力市场出清电价结算机制，论述了出清电价的形成过程，并分析了出清电价的影响因素。继而根据实际电力市场的出清电价数据对其变化特点和分布特征进行了研究，得出不同时段的出清电价时间序列特性不同，具有不同的变化趋势，提出了分时段预测出清电价的思路。接着对当前较常见的预测方法的优

3、缺点进行了探讨后，提出了出清电价的预测模型。为了提高电价预测的精度，本文提出了以下两个方面的改进：(1)、在输入因素的选取上，选取更能表征或影响电价变化的因素作为输入向量；(2)、在输入因素预处理上，对输入向量进行处理使其更有规律性，更能表征电价的变化。本文采用最小二乘支持向量机建立了两个预测模型：(1)、利用相似搜索技术来生成训练集和输入变量，并对次日电价进行实例预测，取得了较好的效果。预测结果表明采用这种模型预测采用相似搜索技术处理后，预测的效果比传统的方法有较大的提高。(2)、提出采用小波变换和最小二乘支持向量机相结合的电价预测模型。选择合适的小波基和分解尺度，将电价序列分解成一个低频分

4、量和多个高频分量，从而进行电价特征的提取。利用所获得的电价各分量，对电价各分量分别建立最小二乘支持向量机预测模型，最后汇总叠加各分量预测结果得到最终的预测电价。实验结果表明，此模型显著的提高了出清电价预测的精度。关键词：电力市场运营模式；电价预测；相似搜索原理；小波变化；支持向量机；电力市场运营模式研究及其 f；清电价预测A B S T R A C TI nt o d a y sw o r l d，ap r o f o u n dt r a l l s f o m lo fe l e c t r i cp o w e ri n d u s 时m e c h a n i s m si st a

5、k i n gp l a c e I t si n e V i t a l b l en n di sb r e a k i n gm o n o p 0 1 y，i n d u c i n gc o m p e t i t i o na n ds e t t i n gu pau n i f o m，n o m a t i V e，o p e n，o r d e r da 1 1 dc o m p e t i t i V ee l e c t r i c i t ym a r k e t C I l i n aa t t e l l l p t e dt 0h a V ear e f o n

6、 n a t i o no fe l e c t r i cp o w e rm a 成e ti n19 9 0 s，b r e a k i n gm e仕a d i t i o n a li m e 黟a t i V em a n a g e m e n tm o d e，a 1 1 dc a r 巧i n go u ts 印a r a t i o no fn e ta n dp l a n t，t 啪s i t i o n 锄dd i s t r i b u t i o n H o wt oe s t a b l i s hc o r r e S p o n d i n ge l e c

7、r i c i t ym a r k e to p e r a t i o nm o d er a t i o n a l l ya n dh o wt ou s et h er e l a t i V eh i s t o r i cd a t at of o r e c a S tn l e向t u r cm 破e tc l e a n ge l e c t r i c i t yp r i c ei sav e r ym e a n i n g 凡1w o r kf o re v e r yp a n i c i p a t o ri nm ep o w e rm a r k e t F

8、 i r s t l y，T h ep r o b l e mo fe s t a b l i s h i n gr e 西o n a le l e c t r i cp o w e rm a r k e te x c h a n g ep a t t e n li sr e s e a r c h e dt h o r o u 曲l yi nt h ep 印e r A R e rc o n l p a r e do fs e V e r a lt)，p i c a le l e c t r i cp o w e rm a 出e te x c h a n g ep a t t e m sw o

9、 r l d w i d e，m ep r i n c i p l eo fr e 西o n a lp o w e rm a r k e tt r a d i n gm o d ei sp u tf o n V a r d I nt h i sp a p C h i n ap o w e rm a r k e t so r i e n t a t i o n，s t m c t u r ea I l dp o s s i b l eb i l a t e r a le x d l a n g em 锄e ra r ea n a l y z e da n dd i s c u s s e d A

10、 n dt h er e 西o n a lp o w c rm a r k e t so fw h o l e s a l ec o m p e t i t i o nm o d e li nC h i n ai sd e s i 印e di nm ep 叩e r T h ep u 叩o s eo ft h i sp a p e ri st oe X p l o r a t o r yr e s e a r c ht h er e f o r m a t i o n a lo r i e n t a t i o na n dt h eo p e r a t i o n a lm 锄e ro f

11、C h i n ap o w e rm a r k e ta n do p t i m a lb i d d i n gs t r a t e 百e sf o rp a n i c i p a n t si n 如t u r em a r k e t S e c o n d l y；T h ee l e c t r i cp o w e rm a r k e tp r i c i n gm e c h a n i s mi si n t r o d u c e d，a n dt h ee s t a b l i s h m e n t 锄dt h ei n f l u e n c ef a c

12、 t o r so ft h ee l e c 伍c i t y 皿c ea r ed i s c u s s e d A c c o r d i n gt oa c t u a lm a r k e tc l e 撕n gp n c e sd a t a，V a 叫a n dd i s t d b u t i n gc h a r a c t e ro fM C Pd a t ai sr e s e a r c h e d w eo b t a i n e dm a td i f 衔e n tp 舐o dd a t ao fM C Ph a V ed i 虢r e n tt i m es 嘶

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14、o r e c a s t i n gm e t h o d s，t h ef o r e c a s t i n gm o d e l s o fm a r k e tc l e 撕n gp d c ei sp r o p o s e d T b i n l p r o V et h ea c c u r a r yo fp r i c ef o r e c a s t i n g，t w oa s p e c t so fi m p r o v 锄e n t sa r ep r o p o s e d：(1)s e l e c t o ro ft h ef a c t o r Sw h i

15、 c hc a ns h o wt h ec h a n g eo ft h ep n c es e q u e n c ea c c u r a t e I y；(2)t h ep r e t r e a t m e n to ft h ei n p u tv 州a b l e s 7 I、V op r i c ef o r e c a s t i n gm o d e lu s i n gS u p p o r tV e c t o rM a c h i n ei sp r o p o s e d：(1)s i m i l a r i t ys e a r c h i n gt e c h

16、 n i q u ei s 印p l i e dt ob u i l d i n gt h et r a i n i n gs e ta n di n p u tV a r i l b l e s T h ee l e c t r i c i t yp r i c eo fn e x td a yi sf o r e c a s t e ds u c c e s s 如n yb yt h i sm o d e l T h ep r e c i s i o no ff o r e c a S t i n gb a s e do ns i m i l a r i t ys e a r c h i

17、n gt e c h n i q u ei sh i 曲e rt h a n硕上学位论文昀d i t i o n a lm e t h o d s(2)T h ef o r e c a s t i n gp r i c em o d e lb a s e do nW a V e l e tT r a n s f o ma n dS u p p o r tV e c t o rM a c h i n ei sp r o p o s e d S e l e c t e do f 印p r o p r i a t ew a v e l e tb a s i sa n dd e c o m p o s

18、 i t i o ns c a l e，t h em a r k e tc l e a r i n gp r i c es e r i e si sd e c o m p o s e di n t oo n e1 0 w 仔e q u e n c ya n ds o m eh i 曲珩e q u e n c ys u b-s 嘶e si nt h ew a v e l e td o m a i n，S oM C Pf e a t u r ei se X t r a c t e df o 彻t h em a r k e tc l e a r i n gp r i c es e r i e s U

19、 s i n ge a c hn e wC o m p o n e n to ft h eo r i 西n a le l e 嘶c i t y 砸c es i 龋a l，L S S V Mf o r e c a s t i n gm o d e l sf o re a c hs u b s 嘶e si si n d 印e n d e n t l ys e tl 二p，t h e na d d i n gu pt om ef o r e c a S t i n gr e s u l t so fa l ls u b s 舐e s，t h ew h o l ef o r e c a s t e d

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21、i c eF o r e c a s t i n g；S i m i l 撕t yS e a r c h；W a V e l e tT r 柚s f o 肌；S u p p o r tV e c t o rM a c h i n e；电力市场运营模式研究及其f j 清电价预测兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担

22、。作者签名：宙邑日期哆年月、，日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：导师签名：乃寸色俨日期：婿 月L 日日期：尹g 浑月1 日I V硕士学位论文第1 章绪论电力市场化发展趋势开始于南美和欧洲，目前已经席卷世界。电力市场是采用

23、经济等手段，本着公平竞争、自愿互利的原则，对电力系统中发电、输电、配电、用户等各成员组织协调运行的管理机制和执行系统的总和。电力市场首先是一种管理机制，主要采用市场手段进行管理，达到资流优化配置的目的。同时，电力市场还是体现这种管理机制的执行系统。包括交易场所、计费系统、计算机系统、通信系统等。开放性、竞争性、协调性和网络性是电力市场的四大墓本特征。与传统的垄断电力系统相比，电力市场具有开放性和竞争性。与普通的商品市场相比，电力市场具有协调性和网络性，必须满足自身的物理约束。电作为一种产品，它的第一属性是公用和服务。这一变革对电力工业的传统运营模式带来了深刻的影响。在新的模式下建立了区域性的统

24、一电力交易市场，通过市场的拍卖过程确定各相互竞争的电力企业的发电量。作为电力市场的参与者，其利益最终是通过电能的交易实现的，提前知道电价的信息就可以在电力市场的交易中获得更大的利益，对此各企业需要在如下两个方面寻求平衡：适当提高投标价格，这可以得到更丰厚的利润但也可能失去发电权；适当降低投标价格，这可以有更大的机会赢得拍卖但利润会降低甚至会变为负值。因此，电价预测就成了电力市场中亟待研究和解决的课题之一。1 1 选题背景及意义电力市场是电力工业随社会发展的必然产物，是电力工业重构和市场化运营的必然结果。从英国率先实行对电力工业的改革至今，电力市场得到了突飞猛进的发展。不同国家在不同的电力管理体

25、制下，电力市场有着不同的结构模式。世界各国，包括中国，都在不同程度的探索电力工业产权结构的重构。在电力工业的重构的过程中又产生了许多新的实体，不同的电力市场具有不一样的实体组合方式和结构模式。一个电力市场模式要适合该国国情，一般来说，应该满足以下三个方面：能满足市场的需求。比如，确保电力市场的有效监管，有利于市场的公平竞争和维护用户的根本利益。从电力商品的特殊性出发。比如，有利于电力系统安全、可靠地运行。有利于电力行业和国民经济的发展。比如，按电力市场改革的既定目标实现电力市场化改革，资源是否合理利用，鼓励绿色电力的发展，有足够的适应能力且留有足够的发展余地。在中国特有的国情条件下，我国电力市

26、场的结构模式不能照搬照抄国外一些国家现有的模式，只有在参考国外模式的前提下，寻求一种更适合中国国情的市场结构模式。长期以来，我国电力工业实行的是垄断经营模式，由国家对其生产经营进行管理。随着社会经济的不断发展，这种管理体制己不适应形势，导致电力工业生电力市场运营模式研究及其出清电价预测产效率低下。鉴于此，我国也从上世纪9 0 年代开始，进行了电力市场化改革的探索。但迄今为止，这种改革基本局限于发电产业，而有效的发电市场也尚待形成。合理的市场结构是电力市场成功的前提。因此，首先面临的是如何建立电力市场的问题。2 0 0 2 年底开始，经过对原国家电力公司的重组后，在原国家电力公司拥有的发电资产基

27、础上，形成包括：中国大唐集团公司、中国国电集团公司、中国华电集团公司、中国华能集团公司及中国电力投资集团公司。这5 家电源公司与非国家电力之外的公司，如国华电力、华润电力、国投电力、长江电力及以深能源、申能源、粤电力等为代表的发电公司共同组成中国的发电产业，形成具有一定竞争实力的电力体系。另一方面，目前我国正迅速发展输电系统，西电东送的北、中南三个通道已初具雏形，其最终目标是建造连接不同省份或地区的统一国家输电网，在全国范围内实现资源的优化配置，因而建立和发展全国和区域电力市场的好处是显而易见的。很明显，由于输电系统在经济、技术、地理上的自然垄断，使得它在电力市场的整体技术和总体设计中显得非常

28、关键。加之，我国地域广阔，网架薄弱，电力工业长期以来归国家或当地政府所有，因此，在我国高速发展的输电系统中，有必要将传统调度自动化和输电网规划、投资结合起来，根据实情设计出合理的电力市场结构来保证输电系统的整体性和良性发展。我国已有6 个区域电网和一个独立电网，形成了国家、大区、省、地和县的五级电网调度体系，实行纵向分层和分区控制。区域电力市场作为我国电力市场体系中的一级，对其交易模式的研究有着十分重要的意义。建立一个设计合理的市场交易模式不但可以可有效打破省间壁垒，实现区域资源优化配置，更可以取得巨大的经济效益和社会效益。因此，本文以对区域电力市场交易模式进行研究。希望通过对现有电力市场的比

29、较研究，提出我国区域电力市场交易模式，为我国电力市场化改革的研究尽一份微薄之力。市场是商品交易关系的总和。换句话说，市场是进行商品交易的场所，是商品交易的全过程。就经济学意义而言，市场是由供给和需求两个基本要素构成，供求双方相互作用、相互协调，使市场趋于均衡。健康市场的共同特征应该是：价格随需求变化，价格变化影响需求量；买卖市场机制，买方或卖方无垄断行为。电价对电力商品的生产、供应和消费各方面都有很重要的作用，是电力企业获取资金维持简单再生产或扩大再生产的手段。由市场决定电价，可以促进电价在商品交换中趋于合理，能正确反映电力在生产和流通过程中的实际价值，调整电力的供求关系，提高电力企业的经济效

30、益，调动各方面投资办电的积极性。促进电力企业的健康发展。具体来说，可以起到如下作用：(1)能吸引社会资金向电力工业流动，促进电力工业的发展，这对于像我国这种发展中国家，电力建设普遍比较落后的条件下有重要意义。(2)能使电能生产结构更合理。可以避免重复投资，充分开发和利用各种再生能2硕 二学位论文源和新能源，降低电力成本，节约资源。(3)增强企业活力、加快电力工业的发展。由市场决定电价，能促进电力企业之间的竞争，促使电力企业不断提高自我积累、自我改造、自我发展的能力。(4)促进节约用电。由市场决定电价，可促使电力消费者采用调荷节电措施，自动地削峰填谷，使电力消费结构趋于合理，减少浪费。电价是电力

31、市场的杠杆和核心，市场参与者均以不断变化的市场电价作为参考进行电力交易和结算，电价直接影响着市场参与者的收益，所以如果参与者能够事先较为准确地预测到电能价格，那么它就在激烈的市场竞争中处于有利地位，能够获得更多的利益。电价预测按预测时间长短可分为中长期电价预测和短期电价预测。准确的中长期电价预测，能够为市场参与者的中长期交易如双边合同价格的谈判、合同的最优合同电量等提供依据；对于电力投资者来说，可以利用其辅助投资决策，以减少投资风险，这对于引导投资，自发的配置市场资源以达到电力供求基本平衡将起到重要的作用；对于市场监管者来说，可以为其提供市场监管的客观依据。准确的短期电价预测，对于发电商来说，

32、准确地电价预测可以为其竞价策略提供指导、优化报价，最终能够中标并获得最大利润；对于电力系统管理者来说，可以利用电价预测进行安全经济的系统调度，确保电力市场的正常运行；对于电力用户来说，可以利用电价预测制定合理的购电计划，可以将电价较高时段的负荷转移到电价较低的时段，降低了生产成本，增加了利润。从现有的研究来看，电价预测的精度远低于负荷预测的精度，用负荷预测的方法来进行电价预测是不科学的，需要从电价的形成机理、电价特点和电价的影响因素出发，结合各种预测工具，提出更为有效的电价预测方法，这对电力市场改革的成功与否具有重大的意义。1 2 国内外研究现状目前，许多国家和地区都在相继进行电力体制改革，结

33、构重组，建立电力市场，以此提高运营效率和效益。世界上主要的电力市场有英国电力市场，美国加州、P J M 电力市场，澳大利亚电力市场，新西兰电力市场，阿根廷电力市场，北欧电力市场等。不同国家电力市场的运营模式可以归纳为两大类：(1)发、供、用电沿用垂直一体化管理，只是进行有限和局部的改革。采用这种模式的国家有法国、日本、印度、苏格兰、巴基斯坦，以及美国的一些州。(2)发、供、用电环节解除或放松管制。采用这种市场模式的国家和地区有英国、美国加州、新西兰、澳大利亚、挪威、阿根廷、秘鲁、智利等。虽然各国电力市场的结构互不相同，改革所处阶段和遇到的问题也不同，但3屯力市场运营模式研究及其出清电价预测它们

34、都有一些共同的特点：电价改革是关键。规模效益日渐消失。垄断导致规模效益越来越低，已无法补偿因低效益带来的损失。同时，规模效益的下降已经影响到了输电电价的经济学理论基础。发电侧首先引入竞争，现货与合同交易并举。供电领域逐步开放，先从大用户再到所有用户均可自由选择供电商。输电网垄断经营，挖掘和发挥其自然垄断的潜力。输电网的自然垄断特性说明，电网不能重复建设，应该组建国家电网公司实行开放式的垄断经营。用经济和法律手段管理市场，避免简单命令式的调度方式。充分发挥市场经济这只“看不见的手”，充分运用经济手段调节和平衡电力市场。实施有限但严格的监管。监管必不可少，且应具备实时反馈和灵活的调节功能。为了保护

35、公众的利益，必须对具有垄断性质的环节实行有限的管制，其最终目的是用法律手段规范市场，保证市场竞争的公平和公正。我国已经明确了分阶段实施电力市场的战略，确定了首先实行“厂网分开、竞价上网”的方针。早在1 9 9 8 年就开始了电力市场的试点，先后指定山东、浙江、上海、辽宁、吉林和黑龙江6 家电力公司作为模拟试点单位，由此迈出了市场化运营的第一步。经过几年的市场培育和探索，国务院和原国家经贸委于2 0 0 2年将最初确定的“省为实体 的改革方向调整为：完善现实的省级电力市场，加快发展区域电力市场，逐步培育国家电力市场；形成以区域电力市场为主，国家电力市场和省级电力市场为辅，统一开放、协调联动的电力

36、市场体系。同时，围绕四个核心进行改革：厂网分开；竞价上网；建立科学合理的电价形成机制；建立国家级电力监督委员会。目前，除了电价机制外，其余三个目标都已基本实现。因此，形成合理的电价机制成为研究的重点。负荷预测多年来一直是电力系统中研究的热点之一，电价预测【l-3 J 与负荷预测具有相似性，可借鉴负荷预测的方法和经验进行电价预测，但适用于变化缓慢的负荷预测的方法有些并不适用于波动剧烈的电价的预测，电价预测要比负荷预测难得多。各国学者提出了多种电价预测方法，如回归分析法、时间序列法、模糊建模法、人工神经网络法、灰色预测法等，而且随着小波、数据挖掘等数学方法的应用，电价预测技术有了进一步发展。(1)

37、回归分析方法此方法是根据历史数据的变化规律寻找自变量与因变量之间的回归方程式，然后用历史样本数据估计出模型参数，从而根据模型进行预测。由于这种方法受人为因素的影响，收集和统计的历史数据不尽全面和准确；电价变化规律复杂，很难完全反映变量间的关系。并且在回归分析中，选用何种因子和用何种表达式有时只是一种推测，而且影响电价的因子的多样性和某些因子的不可测性，使得回归分析在某些情况下受到限制。因此到目前为止，应用回归分析法预测电价的4硕士学位论文方法很少，主要是将该方法与模糊【4】、数据挖掘1 5】相结合进行电价预测。(2)时间序列分析法常用的时间序列法有自回归模型【6，7】和自回归滑动平均模型【8

38、一。应用时间序列方法【l o】对西班牙电力市场和加州电力市场的电价进行预测，预测误差在5 左右。这些方法的优点是所需历史数据少、工作量少、计算速度快；缺点是只对历史数据进行建模分析，无法考虑非线性因素对电价变化的影响，电价序列不仅包含趋势变化、周期性变化，还有一些不寻常的剧烈变化，在电价突变点附近误差较大，因此存在一定的局限性。由于神经网络可以有效处理多变量和非线性问题，因此更多的学者则倾向于采用神经网络来预测电价。(3)神经网络法人工神经网络由于自适应强的特点被广泛地应用于预测领域，大多数文献采用B P 神经网络【l 卜1 3】预测短期电价。神经网络是利用训练样本实现从输入到输出的任意非线性

39、复杂函数的对应关系映射，通过建立这种映射关系来体现对象的内在规律。但这种方法也有其缺点，其训练样本复杂、收敛速度慢、训练精度取决于网络训练精度和局部极小值等问题。一般都采用优化后的神经网络如：回归神经网络【1 4】、径向基函数(R B F)神经网络15 1、自适应神经网络【1 6】、递归神经网络【17】和模糊神经网络【l8】预测日前市场电价。从这些文献所用方法的预测结果看，大部分的预测效果还是很好的，且训练速度快、不存在局部极小问题和过拟合现象。但对于周末或者节假日(尤其是高峰负荷时段)的预测误差较大。采用改进算法优化神经网络【1 9 瑚】可以确定神经网络最优拓扑结构，并预先在全局解空间中定位

40、好的搜索空间，然后发挥B P 网络局部搜索能力强的特点，快速地在子解空间中收敛于最优解。(4)支持向量机近来，在统计学习理论基础上发展了一种新的学习方法支持向量机(S u p p o r tV e c t o rM a c h i n e 或S v M)，它已初步表现出很多优于已有方法的性能。九十年代中期v a p l l i k 和他的同事在A T&T 贝尔实验室的一系列工作将这一理论上出色的工作引入了实际应用的阶段。最初的支持向量机应用是文字识别(O C R-o p t i c a lC h a r a c t e rr e c o g I l i t i o n)，在经历很短的研究时间后

41、，基于支持向量机的分类器无论在文字识别还是在目标识别领域都表现出与已有系统相当的性能【2 1 1，特别是近年来支持向量机在回归算法的研究方面也表现了极好的性能2 2，2 3 1，支持向量机回归算法被成功地应用于时间序列的预测研究【2 4】，以及其他诸如在非线性建模与预测【2 5 矧、优化控制f 2 7，2 8】等方面的研究。一些学者认为，S v M 正在成为继神经网络研究之后新的研究热点，并将有力地推动机器学习理论和技术的发展。(5)模糊建模法由于模糊技术采用隶属度来表示模糊集合的关系，使得对数据的处理变得更5电力市场运营模式研究及其出清电价预测为方便，而且有很强容错能力，自出现以来已在各个领

42、域得到了广泛应用。文献【2 9。3 1】将模糊技术和回归分析结合起来，建立模糊回归模型进行预测。但采用模糊回归的方法预测电价，建立电价与负荷模糊回归关系，反映的关系过于简单，精度也有限。文献【3 2】贝f J 采用先将数据进行模糊处理，再把处理的结果作为神经网络的输入的方法，其预测精度比单纯使用神经网络进行预测的精度有所提高。文献【3 弼6】则将模糊推理和神经网结合起来建立模糊神经网络预测模型，利用神经网络来自动获取模糊规则，从而进行模糊推理。但是如何合理生成各模糊集合的隶属度，另外模糊规则数的确定也有困难，模糊规则数过多则增加计算量和计算时间；模糊规则数过少，则可能会导致规则的完整性，丢掉有

43、用的模糊规则。(6)混沌理论文献【37 3 8】先分析了电价序列具有混沌特性，然后采用相空间重构的混沌预测技术对电价进行预测，预测精度较好，但是相空间重构的相关参数的确定方法比较困难且存在争议，有时甚至需要通过目测实际数据的图形形状来选择重构参数，不利于实际应用。文献【3 州2 J 贝0 采用混沌神经网络用于预测，用相空间的维数作为神经网络的输入维数，用相空间重构后的时间序列作为神经网络的输入，为神经网络输入个数的确定提供了一种方法。另外还有一些细节处理方法如：采用小波变换【4 3 4 5】对英国电力市场的系统边际电价进行了预测。将经小波分解去除细节后的电价序列作为输入参数；依据“重近轻远”原

44、则既考虑到电价具有周期性的特点，重新设计了神经网络拟合误差函数。去除细节后的重构电价序列作为神经网络的输入，更加突出了电价序列的一般规律。而把历史市场出清电价(M C P)序列作为输入因子，则又对价格序列的细节在一定程度上做了保留，避免了由于一些规律性的细节信息的缺失而引起预测误差的增大。基于数据挖掘【3 8】中的相似搜索技术和加权回归技术的短期电价预测方法，对临近日和相似搜索所得到的相似日的负荷电价数据用加权回归进行电价预测。各种方法各有其优缺点，有的方法考虑了电价变化的时间特征，有的方法在详细分析电价特性的基础上，考虑了电价与负荷及其他因素的强相关性，不同的预测方法【4”8】利用的数据从不

45、同的角度提供各方面有用的信息，有些方法之间甚至是相互联系的，如果选择一种预测方法，弃用另一种预测方法，有可能会造成部分有用的信息丢失。因此，应该综合考虑各单项预测方法的特点，将不同的单项预测方法进行组合。1 3 本文所做的主要工作本文的工作主要有两方面：一、电力市场运营模式电力工业的市场化席卷全球，其改革的目的在于实现电力管理体制的转变，6硕士学位论文通过引入市场竞争，优化资源配置，形成合理的电力市场机制。我国的电力市场体制已经进入到厂网分开，竞价上网阶段，电力体制改革的最终目标是在发电、输电、配电和售电各个环节打破垄断，引入竞争。为了改革的下一阶段能够顺利进行，能够引导合理的电力资源。加强我

46、国电力市场模式的研究具有现实意义。二、电力市场中的电价电力市场中的电价预测，特别是短期电价预测，随着电力体制向市场的转变越来越具有重要的现实意义，并成为近几年来国外及国内学者们研究的热点。短期电价预测的核心问题是利用现有历史数据(历史电价数据和负荷数据等)，采用适当的数学模型对需预测的电价值进行估计，因此有效的进行短期电价预测须具备两方面的条件：一是可靠的历史数据；二是预测中所用的方法和相应的数学模型。由于美国的几个比较成熟的电力市场已经建立起成熟的电价竞标模式，所以在其官方网站上都能得到历史负荷和历史电价数据，因此预测方法和数学模型就变成了最核心的问题。本文对基于相似性原理结合支持向量机、以

47、及小波分析结合支持向量机在电力市场短期电价预测中的应用进行了研究。所作的工作主要有以下几点：(1)本文借鉴国外电力市场运营的成功经验与教训，并结合我国的实际，提出适合我国国情的批发竞争区域电力市场的结构模式。(2)在阅读了大量外文、中文文献的基础上，全面了解了电力市场及电力市场中电价预测的研究发展及现状，对应于电力市场中短期和中长期电价预测的各种传统及现代方法进行了综述，并分析了各种方法的优缺点及适用范围，这些工作是对电力市场中电价预测的一个比较完整的总结。(3)概述了电力市场的交易模式，分析了出清电价的形成机理、影响因素及出清电价的特点，并对本文采用的数据源美国加州电力市场的出清电价数据进行

48、了预测前的统计分析，为选择预测工具做好准备。(4)在分析出清电价形成机理的基础上，提出了结合相似性原理及支持向量机的网络预测模型，并根据其原理和特点编写程序对预测问题进行了计算。(5)采用小波分析和支持向量机工具对实际电力市场中的算例进行了仿真研究，证明了上述模型可行而且实用，与单纯使用支持向量机相比，具有更快的计算速度和预测精度，能更好的预测未来2 4 小时的电力市场出清电价(M C P)。本文最后分析了我国电力市场电力市场机制中还需完善的方面以及电价预测还存在的问题，并结合本人的研究心得提出了对此论题的个人观点及前景展望，有待进一步研究及实现。1 4 本文构思全文共分五章：第一章介绍了本文

49、的研究背景、意义、现状及内容。7电力市场运营模式研究及其出清电价预测第二章结合我国的实际，研究适合我国国情的电力市场结构模式。第三章对电力市场交易模式及出清价结算机制进行了介绍，分析了出清电价的影响因素及其特性。第四章对电力市场短期出清电价建立了预测模型，并利用实际电力市场运行的历史数据进行验证分析。第五章全文总结，对电力市场中电价预测的发展和前景作了展望，指出了未来电力市场中短期和中长期电价预测的发展方向。8硕士学位论文第2 章批发竞争区域电力市场模式研究2 1 引言对电力市场结构及运营方式，世界各地专家已早有研究。如英国、美国、澳大利亚、新西兰在电力市场运营模式和规则方面都具有成功的经验，

50、但这些工业发达国家的电力工业与我国的电力工业的差别很大，不但人均装机和人均用电量远远大于我国，而且其供给能力远大于需求。而我国的供给与需求的平衡是暂时的或季节性的，结构性的缺电将长期存在。本文借鉴国外电力市场运营的成功经验与教训，并结合我国的实际，提出适合我国国情的批发竞争区域电力市场结构模式。2 2 国外电力市场运营模式概述2 2 1 英国P o o l 模式英国继电讯和天然气行业成功的进行私有化改革后，于1 9 9 0 年4 月1 日建立英格兰一威尔士电力市场，成立国家电网公司(N a t i o n a lG i r dc o 印o m t i o n，N G C)采用强制型电力库(P