流域梯級(jí)水電站聯(lián)盟策略的博弈研究.pdf

1、近年來(lái),我國(guó)加快了流域水電能源開發(fā)的進(jìn)程,隨著電力市場(chǎng)化改革逐步深入,流域梯級(jí)電站參與電力市場(chǎng)是必然的趨勢(shì),因此流域開發(fā)公司需要根據(jù)市場(chǎng)規(guī)則,制定市場(chǎng)環(huán)境下流域梯級(jí)水電站的最優(yōu)競(jìng)價(jià)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(jí)水電站具有特殊的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特性,在參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)還需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)水資源以實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(guó)

2、電力市場(chǎng)規(guī)則,在借鑒國(guó)內(nèi)外梯級(jí)水電站參與上網(wǎng)側(cè)電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,研究了流域梯級(jí)水電站的聯(lián)盟策略、聯(lián)盟形式與結(jié)盟條件等問(wèn)題,為梯級(jí)電站聯(lián)盟上網(wǎng)競(jìng)爭(zhēng)提供理論依據(jù),同時(shí)為以“同網(wǎng)同質(zhì)同價(jià)”為目標(biāo)的電價(jià)機(jī)制改革提供參考。
　　流域梯級(jí)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(jìng)價(jià)時(shí)必然充分考慮電站間水力聯(lián)系,以實(shí)現(xiàn)梯級(jí)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(jí)水電站聯(lián)盟的存在條件和內(nèi)部形成動(dòng)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(chǎng)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(jí)電站之間的水力聯(lián)系現(xiàn)實(shí)依據(jù)建立的。模型對(duì)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(guò)增廣拉格朗日法求解,比較在單次競(jìng)價(jià)中,流域“一站一價(jià)”和“統(tǒng)一電價(jià)”兩種結(jié)算方式對(duì)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(dòng)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(jí)電站聯(lián)盟的動(dòng)態(tài)性問(wèn)題。為此,論文對(duì)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(duì)梯級(jí)電站聯(lián)盟策略的歷史依賴性,以完全無(wú)覆蓋路徑作為描述梯級(jí)電站聯(lián)盟形成過(guò)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(dòng)態(tài)聯(lián)盟博弈模型,以分析流域梯級(jí)電站在多次競(jìng)價(jià)中,處于不同市場(chǎng)環(huán)境下的聯(lián)盟形成過(guò)程。模型假設(shè)梯級(jí)電站三種潛在的聯(lián)盟形式,聯(lián)盟作為整體參與市場(chǎng)競(jìng)價(jià),上報(bào)相同電價(jià)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(rùn)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(jí)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(chǎng)實(shí)際,論文進(jìn)行了不完全信息下的