流域梯級水電站聯(lián)盟策略的博弈研究.pdf

1、近年來,我國加快了流域水電能源開發(fā)的進(jìn)程,隨著電力市場化改革逐步深入,流域梯級電站參與電力市場是必然的趨勢,因此流域開發(fā)公司需要根據(jù)市場規(guī)則,制定市場環(huán)境下流域梯級水電站的最優(yōu)競價策略,這也是優(yōu)化流域水資源能源結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)流域可持續(xù)發(fā)展的需要。流域梯級水電站具有特殊的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特性,在參與市場競爭的同時還需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)水資源以實(shí)現(xiàn)社會效益,在市場競爭環(huán)境下如何保證水電資源的最優(yōu)配置成為近期研究的熱點(diǎn)之一。本文運(yùn)用聯(lián)盟博弈理論與方法,結(jié)合我國

2、電力市場規(guī)則,在借鑒國內(nèi)外梯級水電站參與上網(wǎng)側(cè)電力市場競爭經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,研究了流域梯級水電站的聯(lián)盟策略、聯(lián)盟形式與結(jié)盟條件等問題,為梯級電站聯(lián)盟上網(wǎng)競爭提供理論依據(jù),同時為以“同網(wǎng)同質(zhì)同價”為目標(biāo)的電價機(jī)制改革提供參考。
　　流域梯級電站如果隸屬于同一投資主體,則具備天然的聯(lián)盟條件,在競價時必然充分考慮電站間水力聯(lián)系,以實(shí)現(xiàn)梯級總收益的最大化;而不同投資主體下的水電站,由于電站間的水資源聯(lián)系和提高自身市場競爭力的需要,在一定條件下

3、也具備聯(lián)盟的可能性。本文為了探討流域梯級水電站聯(lián)盟的存在條件和內(nèi)部形成動因,做了以下工作:
　　首先建立了靜態(tài)的博弈模型,該模型是在詳細(xì)分析了電力市場技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)和交易規(guī)則的基礎(chǔ)上,結(jié)合水電站自身特征和梯級電站之間的水力聯(lián)系現(xiàn)實(shí)依據(jù)建立的。模型對水電成本函數(shù)、需求函數(shù)及物理約束等進(jìn)行了量化,并給出了合理的假設(shè)條件,模型通過增廣拉格朗日法求解,比較在單次競價中,流域“一站一價”和“統(tǒng)一電價”兩種結(jié)算方式對電站收益的影響,分析了電站聯(lián)

4、盟存在的外部條件。
　　其次,在聯(lián)盟的形成動因方面,論文做了理論上的探究。著重討論聯(lián)盟博弈的解概念,包括穩(wěn)定集、核心和Shapley值等,這些靜態(tài)的解概念不能有效解決梯級電站聯(lián)盟的動態(tài)性問題。為此,論文對基于遠(yuǎn)見性的聯(lián)盟博弈理論做了探討,在最大一致集概念的基礎(chǔ)上,針對梯級電站聯(lián)盟策略的歷史依賴性,以完全無覆蓋路徑作為描述梯級電站聯(lián)盟形成過程的方法和判定穩(wěn)定性的理論依據(jù)。
　　再次,在靜態(tài)模型和理論研究的基礎(chǔ)上,論文建立了完全

5、信息條件下的動態(tài)聯(lián)盟博弈模型,以分析流域梯級電站在多次競價中,處于不同市場環(huán)境下的聯(lián)盟形成過程。模型假設(shè)梯級電站三種潛在的聯(lián)盟形式,聯(lián)盟作為整體參與市場競價,上報相同電價和聯(lián)盟總發(fā)電量,中標(biāo)后聯(lián)盟內(nèi)部充分考慮上下游電站水力聯(lián)系協(xié)調(diào)發(fā)電,實(shí)現(xiàn)聯(lián)盟總利潤的最大化。在算例研究中,利用粒子群算法求解,分析了不同彈性需求條件下,流域梯級電站聯(lián)盟形式的變化路徑和最終穩(wěn)定狀態(tài)。
　　最后,為了使模型更加符合電力市場實(shí)際,論文進(jìn)行了不完全信息下的