个人碳交易理论视域下的阶梯电价定价模型北大核心CSCDCSSCI

阶梯电价作为一种电力定价方式,将环境成本纳入电力成本核算体系,要求高用电量群体承担较高的电力价格。但这一定价方式违背了规模经济中平均成本随需求量增加而降低的规律。鉴于此,本文基于个人碳交易理论,构建阶梯电价的定价模型,并通过实证研究验证不同电力消费群体间电力价格差距,研究成果为能源商品价格改革提供了理论依据。     

考虑碳排放权交易和电价风险的发电商优化调度

总量管制的碳排放权交易体系下,发电商在机组优化调度过程当中应将碳交易成本在模型中一并加以考虑.电力市场环境下,发电商还面临着电价不确定性带来的风险.借鉴风险价值和条件风险价值方法刻画电价风险,并定义鲁棒利润和条件鲁棒利润描述发电商的利润,提出考虑碳排放权交易和电价风险的发电商优化调度模型.借助蒙特卡罗方法模拟电价场景,将所建模型转化为混合整数二阶锥规划进行求解.通过10机24时段系统的算例仿真,验证了所建模型和求解方法的有效性.发电商可以利用该模型优化发电,平衡利润和风险,根据碳排放权价格的高低做出出售配额或购买配额策略.     

超高压输电线路对我国构建电力市场的影响仿真分析

为了分析超高压输电线路对我国实施西电东送工程、构建全国性电力市场的影响.本文基于地理位置和电网运输成本约束条件,提出一个基于多主体的发电商动态演化博弈仿真模型.在仿真模型中,假定在一个二维平面中均匀分布多个相互分割的垄断市场,在矿产资源地分布着对应的发电商,发电商可以在不同的市场中分别进行产量和价格决策,以使其总体利润最大化.通过仿真发现,每个发电商都存在一个明显的垄断区域,随着输电成本的降低,各个发电商的垄断区域边界开始交叉;并且交叉区域随着输电成本逐渐降低而进一步扩大;当输电成本为零时,则发电商的不存在垄断区域.仿真结果可以解释为什么当前我国农村电价远高于城市电价,而许多发电商仍不愿意向农村供电.并得到以下结论:增大发电商市场规模,会促进发电商在垄断边界处的竞争,在一定程度上缓解电力紧张的局面,但不能从根本上解决发电商在电力市场中的垄断市场力.电力市场中电网运输成本是发电商实施垄断市场力的重要因素.超高压输电线路对我国构建全国和区域性电力市场具有重要影响.     

包含风电的电力系统电价机制优化设计:基于成本收益的分析

在考虑成本收益基础上构建有利于可再生能源发展的电价机制,对促进中国能源结构转型升级内在动力的提升具有重要意义.本文建立了整体电力市场机制模型,包含中长期交易市场的电量出清模型、日前市场的增量现货市场模型和实时市场的平衡调度模型,并在实时平衡调度模型中设置目标函数为系统成本最小、弃风量最小双目标函数.在IEEE 6节点标准测试系统里,计算了不同电价机制下的电力市场交易结果,研究发现,与系统边际电价相比,边际节点电价出清的电价机制下风电企业利润更高,弃风率更低.因此,该机制更有利于风电发展;同时,当系统收益一定时,边际节点电价机制能使电力系统总成本最小.     

基于条件风险价值的智能区域代理商报价策略及EV充电管理

智能区域代理商整合区域内电动汽车(electric vehicle,EV)参与电力市场交易,然而在联营市场(包括日前和实时市场)交易机制下,联营市场电价的随机性增加了代理商的市场交易风险.基于此,提出了以联营市场条件期望购电成本最小为目标的报价决策模型,该模型考虑了联营市场电价的随机特性,并将模型转换成带条件风险价值约束的随机优化问题.由于含随机性变量概率密度函数的积分计算困难,因此利用蒙特卡罗模拟,预测电价分布特性,采用抽样平均近似法对模型进行离散化处理,并通过构造函数将原问题化为凸优化问题进行求解.数值实验表明代理商通过控制EVs参与联营市场竞价交易,对EVs进行充电管理,可有效降低峰谷差,有助于电网的稳定性.     

马尔可夫过程下多类用户智能电网实时电价

基于需求响应的智能电网实时电价定价机制是调节电力供需平衡的理想手段,其实施必然对用户的用电行为和电网的运行与管理产生深远影响.本文考虑用户用电的前后关联性,给出一个基于马尔可夫决策过程并且考虑用电周期的社会福利最大化模型.根据求解该模型制定的实时电价定价策略,用户可以更加理性,更加贴近实际制定用电计划.所建立的模型考虑了状态转移概率矩阵中的参数已知和未知两种情况.相同类型用户根据用电量之间具有相互影响和相互制约的关联性给出电价策略;不同类型用户设置不同电力价格进行区分.最后针对参数已知和未知两种情况设计集中式和分布式定价策略的改进模拟退火算法,模拟仿真验证了模型的合理性和算法的可行性.     

现代工程系统建模与仿真方法

本文的研究工程对象：生产线,制造单元,维修等工程系统.通过对这些工程系统进行分析,提出系统组成部分之间的层次关系.根据这种层次关系,从系统角度,提出面向工程系统的建模与仿真方法.在此方法中,仿真系统模型由任务模型,控制模型和实体模型组成,分别是实际工程系统中逻辑部分,控制决策部分和物理部分的对应模型.根据部分模型在系统模型中所起的不同作用以及不同特点,各部分模型采用不同的建模方法,能更真实的反应系统的实际特征,并提高建模和仿真效率.     

基于负荷率差别定价的分时输配电价优化模型

输配电价是电力市场改革的关键,是推进售电市场放开的重要基础.随着输配电价改革不断深入,不同类型的输配电价定价方法亟待研究.本文以大工业用户输配电价为研究对象,首先,引入汉森门槛模型,内生性划分大工业用户的负荷率区间;其次,建立输配电网长期增量成本分摊模型,提出基于负荷率差别的输配电价定价方法,并借鉴分时电价思想,构建基于负荷率差别定价的分时输配电价协调优化模型,设计分电压等级、计及负荷率差别的分时输配电价;最后,以我国中部H省大工业用户为例,验证所提模型可行性.研究结果表明,所提分时输配电价定价方法吸收了负荷率电价和分时电价优点,能够兼顾效率与公平,同时有效调节电力用户需求,实现削峰填谷,一定程度缓解输配电网阻塞问题.     

基于Stackelberg微分博弈的销售电价规制模型及其分析

;随着电力市场的建立,销售电价的市场化改革成必然趋势,本文借鉴Stackelberg微分博弈方法,并基于政府规制的思想,建立政府与电网企业间两阶段微分博弈模型,运用逆向归纳法与Hamilton-Jacobi-Bell-man方法求解,得出政府和电网企业的最优策略;模型的数值仿真表明:随着电力行业市场化改革的推进,销售电价、电网企业的供电量与政府的转移支付量均收敛于某特定值.     

基于次序统计量的发电公司竞价策略研究

假定竞争对手的报价策略变量服从某种经验分布,基于贝叶斯博弈原理,运用次序统计量方法,分别对电力需求确定与不确定情况下的发电公司竞价构造了博弈模型,并通过模型的求解与分析,给出了发电公司的均衡报价策略;最后对由5个发电商组成的电力竞价市场进行了算例分析,结果表明:发电商的均衡报价要么接近报价上限,要么在较低价格水平上随成本呈正向变动.     

新配额制下电力-绿证-超额消纳量多尺度市场交易仿真

为了明确新配额制(renewable portfolio standards,RPS)下电力-绿证-超额消纳量多尺度市场耦合互动关系,引入系统动力学,构建互动交易模型并进行仿真。以市场交易标的物流转为线索,设计多市场耦合交易体系,基于系统动力学方法构建耦合交易复杂因果关系,并分析新RPS对市场主体收益或成本影响。仿真结果表明：新RPS下,电力价格逐渐下降趋势,消纳量证书交易压低绿证交易价格,二者交易价格最终会趋于相等。RPS会使可再生能源发电商电力市场收益、用户用电成本波动下降,RPS比例提高,二者下降速度减缓。     

复杂工业过程仿真系统的虚拟环境

为提高仿真逼真度和仿真功能可扩性,本文对当前复杂工业过程仿真系统的仿真环境所存在的缺点进行了分析,提出了建立复杂工业过程仿真系统的复制与虚拟环境相结合的设计思想,并通过电站网控仿真系统仿真环境的设计,讨论了这种设计思想在工程中的具体实现,并对实现上的一些技术细节进行了讨论。     

Real-Time Pricing for Smart Grid with Multiple Companies and Multiple Users Using Two-Stage Optimization

In this paper, we focus on the real-time interactions among multiple utility companies and multiple users and formulate real-time pricing(RTP) as a two-stage optimization problem. At the first stage, based on cost function, we propose a continuous supply function bidding mechanism to model the utility companies' profit maximization problem, by which the analytic expression of electricity price is further derived. At the second stage, considering that individually optimal solution may not be socially optimal, we employ convex optimization with linear constraints to model the price anticipating users' daily payoff maximum. Substitute the analytic expression of electricity price obtained at the first stage into the optimization problem at the second stage. Using customized proximal point algorithm(C-PPA), the optimization problem at the second stage is solved and electricity price is obtained accordingly. We also prove the existence and uniqueness of the Nash equilibrium in the mentioned twostage optimization and the convergence of C-PPA. In addition, in order to make the algorithm more practical, a statistical approach is used to obtain the function of price only through online information exchange, instead of solving it directly. The proposed approach offers RTP, power production and load scheduling for multiple utility companies and multiple users in smart grid. Statistical approach helps to protect the company's privacy and avoid the interference of random factors, and C-PPA has an advantage over Lagrangian algorithm because the former need not obtain the objection function of the dual optimization problem by solving an optimization problem with parameters. Simulation results show that the proposed framework can significantly reduce peak time loading and efficiently balance system energy distribution.     

Electricity Price of Hybrid Power System and Decision Making of Renewable Energy Investment Capacity

In the existing electricity market,the traditional power suppliers and renewable energy generators coexist in the power supply side. In the power supply side,renewable energy generators generate power by wind and other natural conditions,leading renewable energy output a certain randomness. However,the low marginal generating cost and the reduction of carbon emissions,and thus brings a certain advantage for renewable energy compared to alternative energy. Electricity,as a special commodity,stable and adequate power supply is a necessary guarantee for economic and social development. Power shortage situation is not allowed in the power system,and the extra power needs to be handled for the purpose of safety. In this paper,the hybrid power generated by renewable energy generators and traditional energy generators is used as power supply,and then the electricity market sells hybrid power to electricity consumers,the hybrid power system determines the optimal daytimeprice,nighttime price,and the optimal installed capacity of the renewable energy suppliers. We find that the installed capacity of renewable energy increases first and then decreases with the increase of the price sensitivity coefficient of traditional energy supply. Electricity demand is negatively related to electricity price in the current period,and is positively related to price in the other period. The average price of day and night is only related to the total potential demand of day and night and the total generation probability of renewable energy. The price difference between daytime and nighttime is positively related to potential electricity demand,and negatively related to the sensitivity coefficient of electricity price.     

二层对策模型在电力市场交易模式分析中的应用

针对一种二层决策系统提出了一种二层对策模型 ,并把它应用于电力市场交易模式的分析 ,提出了交易中心成功的诱导策略、市场成员的最优报价策略 ,并得出结论 ,当交易中心的诱导策略可以保证单个成员的报价策略改变不足以左右市场电价时 ,就可以诱使成员按真实边际成本报价 ,从而保证全局利益最优 ,因而是成功的诱导策略.     

有限理性行为规则下豪泰林模型的复杂性

构建有限理性行为规则下的豪泰林(Hotelling)模型,分析参与人具有延迟反馈控制行为的豪泰林模型的复杂性.模型求解和数值模拟得出结论:在有限理性情况下,产品价格调整系数、产品位值和偏离成本等参数的取值范围决定了动态系统的稳定性、产量分岔、利润分岔和混沌;产品价格调整系数取值控制在适当范围,豪泰林均衡能够作为稳定的动态均衡实现.否则,即使企业实现了产品差异最大化豪泰林模型的均衡也可能不稳定,经济系统会出现周期变化和混沌现象;如果经济系统进入混沌状态,参与人对价格初值微小的调整都会引起价格发生巨大的波动;延迟反馈控制可以使处于混沌状态的系统转向均衡状态;同时论证了企业产品横向差异化可增加系统的稳定性.     

电力系统投入产出模型

用投入产出的方法编制了电力系统的投入产出模型，并分析了电力工业的主要技术指标，产品的构成与产品的平衡。     

电力及可再生能源证书最优订购策略

文章考虑由一个发电厂和两个电网企业组成的电力供应系统,研究了两个对称的电网企业的电力和可再生能源证书的联合订购策略.经分析发现,虽然政府规定交易需要配备相应比例的可再生能源证书,但是由于可再生能源证书的需求是依赖于电力的需求量的,所以其决策是可以独立于电力交易的;而可再生能源证书的最优订购数量与其批发价格和政府罚金的比例有关,当该比例较小时,电网企业购买证书的数量较多,反之亦然.文章还研究了两个电网企业间需求的关联性对各自订购策略及成本的影响,并发现当需求正相关时,随着相关系数的增大,电网企业订购证书的数量逐渐减少,而相应的成本却逐渐增加;当需求负相关时,结论相反,而政府则可以通过调节罚金以降低这种影响.