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深度文章 | 现货市场中考虑中长期交易限制的售电公司决策

北极星售电网  来源:中国电力  作者:徐云  2021/6/11 15:31:43  我要投稿  

北极星售电网讯:摘 要:不断深化的电力现货市场改革给售电公司的购售电业务带来了新的机遇和挑战,现货市场下售电公司的决策研究具有重要意义。通过价格-份额函数反映售电公司在零售市场中面临的竞争和用户选择行为,建立售电公司购售电的成本与收益的数学模型,基于对数正态分布产生一系列现货电价的不同场景, 用条件在险价值(conditionalvalueatrisk,CVaR) 模型量化给定置信度水平下所有场景中的购售电风险,最后建立收益-风险目标函数。通过算例分析比较不同风险偏好下,有中长期交易限制和无中长期交易限制下售电公司的售电价格、市场份额、中长期购电比例、风险和收益。算例分析表明:当中长期购电不存在限制时,售电公司会制定较高的零售电价并签订大量的中长期合同;当存在中长期购电限制时,售电公司必须降低零售电价、提高市场份额,以获取更多的中长期交易资格来实现收益最大化,此时售电公司的风险和收益均低于不存在中长期限制时的水平,用户侧福利上升。

(来源: 中国电力 作者:广东电力交易中心有限责任公司 徐云)

0 引言 

售电公司作为售电侧放开背景下产生的新兴的市场主体,是连接电力批发市场与电力零售市场之间的桥梁。售电公司的出现也是社会分工的体现,售电公司代理用户购买电能来获取合理收益。在中国不断深化的电力现货市场改革中,以 市场机制形成不同时间、不同空间上的价格信 号,进一步还原电力的商品属性,给售电公司的购售电业务带来了新的机遇和挑战[1-2]。 

国内外学者对售电公司的购售电策略大多采用博弈论[3-4] 或者通过建立数学模型来寻优[5-10]。 文献 [3] 讨论了中长期市场背景下零售市场中售电公司与用户之间的博弈,并用条件在险价值 (conditionalvalueatrisk,CVaR) 模型来量化决策风 险。文献 [4] 建立了中长期背景下发电企业、售 电公司和用户之间的价格博弈模型,对均衡结果进行了求解。文献 [6-8] 研究了现货市场开启之前,中长期市场模式下,面对偏差考核时售电公司的决策行为。文献 [9] 讨论了售电公司与用户之间不同分成模式下的购售电决策。文献 [10] 基于系统出清模型预测了现货电价,在此基础上对固定零售电价下售电公司的购售电策略进行了优化。上述文献主要存在以下不足:(1)基于传统的中长期模式,不适用现货市场模式; (2)没有考虑在竞争性的零售市场中,售电公司面临的其他售电公司的竞争以及用户的选择行 为;(3)没有考虑售电公司购售电风险。 

电力现货市场下的售电公司,在批发市场中通过中长期市场和现货市场获取电能,在零售市场中将电能出售给电力用户,零售市场与中长期市场的电量偏差以现货价格进行结算。中长期市场和零售市场都以双边合同的形式确定,其风险较小,因此售电公司的主要风险来自现货市场。 现货电价受到市场主体报价情况以及系统运行情况等多方面的影响,难以准确预测。文献 [11-12] 采用金融领域的 GARCH 模型预测现货电价,文 献 [13-14] 采用对数正态分布描述现货电价的波动。无论哪一种预测方法,现货电价的波动总是呈现出一定的随机性,因此售电公司可以采用场景分析法辅助购售电决策,求取每种场景下收益的平均值作为求解的目标函数。 

出于以上考虑,本文首先对零售市场中的用户选择行为进行建模,然后建立售电公司的成本及收益模型,最后通过算例分析比较有中长期限制和没有中长期限制下售电公司的零售电价、市场份额、收益、风险等指标。

1 零售市场用户行为建模

择行为,这将会影响售电公司的市场份额。售电公司的市场份额是指该售电公司在其经营区域内所代理的电量占区域内总的市场化电量的比 例。在做购售电决策之前,售电公司必须对自身的市场份额进行评估,在此基础上决定在批发市场中的购电量。

目前已有学者对售电公司的市场份额进行了研究。文献 [15] 基于博弈论的方法对寡头售电公司的市场份额进行了研究。文献 [16-17] 通过对日前现货市场的需求侧报量报价进行拟合得到用户效用,基于用户效用量化用户的选择行为。文献 [18] 通过马尔可夫链对历史数据进行处理,得到售电公司市场份额变化的演化矩阵。文献 [19] 通过建立售电公司的评价指标体系来得到售电公司的市场份额。文献 [20] 采用机器学习的方法分析用户对售电公司的选择行为。为了便于分析,假设用户在选择售电公司时仅考虑价格因素,采用文献 [16-17] 中的模型反映售电公司市场份额与价格之间的关系,可表示为

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