一种市场力缓解机制效果分析方法、设备及存储介质

摘要

本发明公开了一种市场力缓解机制效果分析方法、设备及存储介质，涉及电力技术领域，基于实时市场的出清规则和发电商市场竞价规律，建立市场出清模型和发电商竞价模型，从而计算Nash‑Stackelberg市场竞价博弈问题的均衡解；根据国际上惯用的事前期货市场引入、价格替代和事后惩罚的三种市场力缓解机制，建立市场力缓解机制模型，从而计算考虑市场力缓解机制的市场竞价博弈问题的均衡解；根据市场实际运行情况，考虑技术出力约束、线路潮流约束的不同网络约束条件，通过MAS‑遗传‑内点法计算不同市场力缓解机制在具有寡头性质和具有均衡性质的典型电力市场中的缓解效果。

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体的是一种市场力缓解机制效果分析方法、设备及存储介质。

背景技术

根据欧美发达国家电力市场化改革的经验，在电力市场建设初期，由于监管标准制度尚未完善，市场参与者通常会利用它们在市场中所获得的一些优势来行使市场力，因此市场力问题历来是世界各国电力市场运行所关心的关键问题，市场力问题往往决定了市场运行的成败，我国各电力现货市场试点省份陆续开展了多轮次结算试运行，其中多地已经出现了一些具有隐蔽性的市场力行为，这些具有市场力的主体可能提高价格，使得社会效率损失，因此，对于发电侧的市场力缓解问题，已经成为影响现货市场能否常态平稳运行的关键问题之一，就如何缓解电能市场中由于发电侧市场力产生的效率损失，各国成熟的电力市场形成了不同的市场力缓解机制，且大致可以分为事前资产拆分或合约引入、事后惩罚、事前价格替代的方式；然而，不同的市场力缓解机制的缓解效果、应用场景均有待讨论，为此，现在提出一种市场力缓解机制效果分析方法、设备及存储介质。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种市场力缓解机制效果分析方法、设备及存储介质。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种市场力缓解机制效果分析方法，方法包括以下步骤：

步骤一：基于实时市场的出清规则和发电商市场竞价规律，建立市场出清模型和发电商竞价模型；

步骤二：根据国际上惯用的事前期货市场引入、价格替代和事后惩罚的三种市场力缓解机制，建立市场力缓解机制模型；

步骤三：根据市场实际运行情况，考虑技术出力约束、线路潮流约束的不同网络约束条件，通过MAS-遗传-内点法计算不同市场力缓解机制在具有寡头性质和具有均衡性质的典型电力市场中的缓解效果。

进一步地，所述建立市场出清模型和发电商竞价模型的过程包括以下步骤：

建立市场出清模型

在已知发电侧报价系数和负荷侧初始需求的情况下，ISO基于给定的发电报价曲线和负荷侧剩余需求进行出清，目标函数为购电成本的最小化，建立出清模型如下：

式中，f

建立发电商竞价模型

发电商竞价模型均采取自身利益最大化为目标，且考虑发电商的报价系数约束。

s.t.k

式中，

建立Nash-Stackelberg市场竞价博弈模型

在Nash-Stackelgerg竞价博弈模型中，市场出清模型作为跟随层，发电商竞价模型作为领导层存在，根据跟随层ISO的出清优化模型和发电商竞价博弈模型，形成Nash-Stackelberg竞价博弈模型，模型中，以发电商竞价博弈模型的目标函数为Nash-Stackelgerg竞价博弈模型的目标函数，并将市场出清模型转化为约束条件，此时，将双层经济调度问题转化为单层经济调度问题，Nash-Stackelgerg竞价博弈模型描述为：

式中，λ

进一步地，所述建立市场力缓解机制模型的过程包括以下步骤：

建立事前期货市场模型

设发电商i的合约量为Xi，合约价格为λ

式中：第一项表示除去合约市场的合约量部分，发电商按照现货市场结算的收入，第二项为合约市场的收入，最后一项为发电成本；

建立价格替代模型

一些市场运营者往往在市场交易前对未通过市场力识别的发电商进行市场力处理，采取申报价格直接用设置价格上限的方式，设置价格上限主要对发电商价格最高值进行限制，能够通过政府或系统运营商的角度有效限制发电商操纵价格的能力，我们假设设置的上限为，则市场将按照价格上限和发电商形成市场出清价格的最低值进行结算；

建立事后惩罚模型

我们假设对滥用市场力的发电商惩罚为Puni，发电商按照p＝k

式中，MPi为发电商i衡量市场力的指标，

进一步地，步骤三的过程包括以下步骤：

根据全局最佳适应度值是否满足在收敛条件内或达到最大迭代次数，若满足，则返回当前发电商报价下的出清结果，若不满足，则利用粒子群的迭代更新公式继续迭代更新发电商报价；

式中

进一步地，一种设备，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的一种市场力缓解机制效果分析方法。

进一步地，一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上所述的一种市场力缓解机制效果分析方法。

本发明的有益效果：

本发明在使用的过程中，基于实时市场的出清规则和发电商市场竞价规律，建立市场出清模型和发电商竞价模型，从而计算Nash-Stackelberg市场竞价博弈问题的均衡解；根据国际上惯用的事前期货市场引入、价格替代和事后惩罚的三种市场力缓解机制，建立市场力缓解机制模型，从而计算考虑市场力缓解机制的市场竞价博弈问题的均衡解；根据市场实际运行情况，考虑技术出力约束、线路潮流约束的不同网络约束条件，通过MAS-遗传-内点法计算不同市场力缓解机制在具有寡头性质和具有均衡性质的典型电力市场中的缓解效果，解决了不同电力市场环境应选择不同的市场力缓解方案的问题，是一种高效可行的市场管理措施。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种市场力缓解机制效果分析方法，方法包括以下步骤：

步骤一：基于实时市场的出清规则和发电商市场竞价规律，建立市场出清模型和发电商竞价模型；

步骤二：根据国际上惯用的事前期货市场引入、价格替代和事后惩罚的三种市场力缓解机制，建立市场力缓解机制模型；

步骤三：根据市场实际运行情况，考虑技术出力约束、线路潮流约束的不同网络约束条件，通过MAS-遗传-内点法计算不同市场力缓解机制在具有寡头性质和具有均衡性质的典型电力市场中的缓解效果。

需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，所述建立市场出清模型和发电商竞价模型的过程包括以下步骤：

建立市场出清模型

在已知发电侧报价系数和负荷侧初始需求的情况下，ISO基于给定的发电报价曲线和负荷侧剩余需求进行出清，目标函数为购电成本的最小化，建立出清模型如下：

式中，f

建立发电商竞价模型

发电商竞价模型均采取自身利益最大化为目标，且考虑发电商的报价系数约束。

s.t.k

式中，

建立Nash-Stackelberg市场竞价博弈模型

在Nash-Stackelgerg竞价博弈模型中，市场出清模型作为跟随层，发电商竞价模型作为领导层存在，根据跟随层ISO的出清优化模型和发电商竞价博弈模型，形成Nash-Stackelberg竞价博弈模型，模型中，以发电商竞价博弈模型的目标函数为Nash-Stackelgerg竞价博弈模型的目标函数，并将市场出清模型转化为约束条件，此时，将双层经济调度问题转化为单层经济调度问题，Nash-Stackelgerg竞价博弈模型描述为：

式中，λ

需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，所述建立市场力缓解机制模型的过程包括以下步骤：

建立事前期货市场模型

设发电商i的合约量为Xi，合约价格为λ

式中：第一项表示除去合约市场的合约量部分，发电商按照现货市场结算的收入，第二项为合约市场的收入，最后一项为发电成本；

建立价格替代模型

一些市场运营者往往在市场交易前对未通过市场力识别的发电商进行市场力处理，采取申报价格直接用设置价格上限的方式，设置价格上限主要对发电商价格最高值进行限制，能够通过政府或系统运营商的角度有效限制发电商操纵价格的能力，我们假设设置的上限为，则市场将按照价格上限和发电商形成市场出清价格的最低值进行结算；

建立事后惩罚模型

我们假设对滥用市场力的发电商惩罚为Puni，发电商按照p＝k

式中，MPi为发电商i衡量市场力的指标，

需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，步骤三的过程包括以下步骤：

根据全局最佳适应度值是否满足在收敛条件内或达到最大迭代次数，若满足，则返回当前发电商报价下的出清结果，若不满足，则利用粒子群的迭代更新公式继续迭代更新发电商报价；

式中

进一步地，一种设备，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的一种市场力缓解机制效果分析方法。

进一步地，一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上所述的一种市场力缓解机制效果分析方法。

需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电、磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。