（電氣工程專業(yè)論文）電網(wǎng)側(cè)報價策略研究.pdf

摘要 摘要 隨著電力市場化改革的推進，市場出清電價( m c p ) 預(yù)測和競爭策略問題正在受到越來越多的關(guān) 注。市場出清電價是反映電力市場中電力商品短期供求關(guān)系的統(tǒng)一價格，是聯(lián)系用戶、市場監(jiān)管者、 發(fā)電商的經(jīng)濟紐帶，是關(guān)系到發(fā)電方、購電方經(jīng)濟利益的重要因子。邊際電價預(yù)測對于電力市場的 參與者都具有重要意義。 在目前的研究中，比較普遍的是使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)尤其是b p 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來進行電價的預(yù)測。本文 就是一個例子。重點闡述了b p 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型、結(jié)構(gòu)、推理算法以及相應(yīng)的學習算法，在線預(yù)測結(jié) 果表明，該方法具有良好的預(yù)測效果。以美國加州電力市場為背景，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法建立 了提前一天的市場電價短期電價預(yù)測模型。模型為3 層的b p 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，采用加州電力市場的電 價數(shù)據(jù)進行了訓練和預(yù)測數(shù)據(jù)。本文使用了加州電力市場1 9 9 8 年4 月和5 月的相關(guān)數(shù)據(jù)，可以預(yù)測 1 9 9 8 年5 月份中提前一天的短期電價預(yù)測模型。結(jié)果說明了該模型具有一定的預(yù)測結(jié)果 針對采用分段報價策略和按市場出清電價結(jié)算的電力市場，在對供電成本分析和市場出清電價 預(yù)測的基礎(chǔ)上，提出了基于遺傳算法的電網(wǎng)側(cè)報價策略，通過具體實例測算，充分證明了遺傳算法 用于供電企業(yè)競價的可行性，并且該方法提供了多個方案可供選擇。 關(guān)鍵詞：市場出清電價、均衡論、b p 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法 東南大學工程碩士學位論文 a b s t r a c t a st h eg l o b a lt r e n do ft h ep o w e rm a r k e ti sc o m i n g t h ep r i c eo ft h ep o w e ri n t h em a r k e ti s b e c o m i n gm o r ea n dm o r ei m p o r t a n te l e m e n ti nt h ew h o l e m a r k e t m a r k e tc l e a a r i n gp r i c ei st h eu n i f o r mp r i c e r e f l e c t i n gs h o r t t e r m s u p p l y d e m a n dr e l a t i o n s h i p o fe l e c t r i cc o m m o d i t i e si nt h ee l e c t r i cp o w e r m a r k e t i tc o n t a c t sc u s t o m e r s m a r k e t s u p e r v i s o r s a n di n d i v i d u a l e n e r g y e n t e r p r i s e s i t h a se c o n o m i cr e l a t i o n sw i t h s u p p l y s i d ea n dd e m a n d s i d e a c c o r d i n g l y , f o r e c a s to fm a r k e tc l e a r i n gp r i c ei ss i g n i f i c a n tf o rp a r t i c i p a t o r s i np o w e rm a r k e t o n eo ft h em o s ts o l u t i o ni st of o r e c a s tt h ep r i c eb ym e a n so fan n i nt h i s p a p e r , b a c k p r o p a g a t i o n n e t w o r ki su s e dt of o r e c a s tt h e p r i c eo ft h e e l e c t r i c i t y as h o r t t e r mp r i c ef o r e c a s t i n gm o d e lb a s e do nt h eb a c k g r o u n do f c a l i f o m i ai na m e r i c ai se s t a b l i s h e db ya r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r k t h em o d e li sa n e t w o r kw i t l l3l a y e r s t h ed a t ao fc a l i f o r n i ae l e c t r i c i t ym a r k e ti sa p p l yt ot r a i n a n df o r e c a s tt h ee l e c t r i c i t yd a t a t h er e s u l t si l l u s t r a t et h a tt h em o d e li se f f e c t i v e b a s e do nt h ea n a l y s i so ft r a n s m i s s i o nc o s ta n df o r e c a s to fm a r k e tc l e a r i n g p r i c e ，t h e w e l l k n o w n g e n e t i ca l g o r i t h m i s p r e s e n t e d f o r d e v e l o p i n g r i s k - c o n s t r a i n e d b i d d i n gs t r a t e g i e s f o r g r i dc o m p a n i e sp a r t i c i p a t i n gi n a n e l e c t r i c i t y i nw h i c hs t e p w i s e b i d d i n gf u n c t i o n sa n dp a y a s b i ds e t t l e m e n t p r o t o c o l sa r eu t i l i z e d t h ec a l c u l a t i o nr e s u l t so fp r a c t i c a le x a m p l e sa n dt h e e x p e r i e n c eo f o n s i t ea p p l i c a t i o ns h o wt h a tu s i n gt h i sm e t h o dr e l i a b l es u p p o r tt o t h er e a s o n a b l eb i d d i n gs t r a t e g yc a nb ep r o v i d e df o rg r i dc o m p a n i e k e y w o r d s ：m a r k e tc l e a t i n gp r i c e ，e q u i l i b r i u mt h e o r y , b a c k - p r o p a g a t i o n n e u r a ln e t w o r k ，g e n e t i ca l g o r i t h m s i i 東南大學學位論文獨創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成 果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表 或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得東南大學或其它教育機構(gòu)的學位或證書而使用過 的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并 表示了謝意。 研究生簽名：立猻 東南大學學位論文使用授權(quán)聲明 東南大學、中國科學技術(shù)信息研究所、國家圖書館有權(quán)保留本人所送交學位論文的 復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi) 容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可 以公布( 包括刊登) 論文的全部或部分內(nèi)容。論文的公布( 包括刊登) 授權(quán)東南大學研 究生院辦理。 研究生簽名：j 圣! 苧至導(dǎo)師簽名：耋互塾：日期： 第一章緒論 1 1 研究背景 1 1 1 國外電力市場的狀況 第一章緒論 近百年來，電力行業(yè)在世界各國都是傳統(tǒng)的壟斷性行業(yè)。電力行業(yè)是電力市場化改革的對象， 而各國的政府或議會才是電力市場改革的推動者。走向電力市場的第一步幾乎都是各國的政府或議 會以立法的形式強制電力工業(yè)的重組。 實行電力市場化最早的國家是智利，起步于2 0 世紀7 0 年代末，1 9 8 2 年正式頒布了新電力法， 正式啟動了合同電力交易及實時電力交易的方式，把電力企業(yè)推向了競爭市場。 英國開始于1 9 8 7 年7 月撒切爾夫人政府頒布的 ，并于1 9 9 0 年撤消了壟斷經(jīng)營的中央 發(fā)電局，把發(fā)電、輸電、配售電的功能分開，成立的國家電網(wǎng)公司( n g g ) 負責系統(tǒng)的運行調(diào)度、輸 電。接受天然氣和電力市場辦公室( o f g e m ) 監(jiān)管。有義務(wù)提出輸電系統(tǒng)的擴建規(guī)劃，并向o f g e m 提出正當?shù)臄U建理由。 澳大利亞政府在1 9 9 1 年7 月決定成立了國家電網(wǎng)局以推動電力市場，后來正式成立了國家電網(wǎng) 管理委員會來監(jiān)管電網(wǎng)運營。 美國電力市場化由1 9 9 2 年喬治布什總統(tǒng)批準的能源法案 開始，以電網(wǎng)開放為標志。由 于加利福尼亞州電價較高，社會各界人士對推動電力市場最積極，但在2 0 0 0 年至2 0 0 1 年發(fā)生了加 利福尼亞電力危機，引起了全世界的關(guān)注，對改革設(shè)計方案更加重視。 由以上看出，電力市場發(fā)展的歷史較短，市場化進程有待深入1 1 】。 1 1 2 國內(nèi)電力市場的發(fā)展 2 0 0 2 年4 月，國務(wù)院發(fā)布了關(guān)于印發(fā)電力體制改革方案的通知( 國發(fā)i - 2 0 0 2 15 號) 【2 】。國 發(fā)5 號文件的出臺，在我國電力市場的改革進程中具有里程碑式的重要意義。這個文件是指導(dǎo)電力 市場設(shè)計、運行和管理的綱領(lǐng)性文件，揭開了我國電力市場改革從試點到實施的序幕，標志著電力 工業(yè)真正從龔斷走向市場，開創(chuàng)了電力工業(yè)發(fā)展的嶄新時代。此次電力體制改革的總體目標是：打 破壟斷，引入競爭，提高效率，降低成本，健全電價機制，優(yōu)化資源配置，促進電力發(fā)展，推進全 國聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建政府監(jiān)管下的政企分開、公平競爭、開放有序、健康發(fā)展的電力市場體系。 在發(fā)電環(huán)節(jié)引入競爭機制，首先要實現(xiàn)“廠網(wǎng)分開”，將國家電力公司管理的電力資產(chǎn)按照發(fā)電 和電網(wǎng)兩類業(yè)務(wù)進行劃分，電網(wǎng)環(huán)節(jié)分別設(shè)立國家電網(wǎng)公司和中國南方電網(wǎng)有限責任公司；發(fā)電環(huán) 節(jié)按照現(xiàn)代企業(yè)制度要求將國家電力公司管理的發(fā)電資產(chǎn)直接改組或重組為5 個發(fā)電集團公司：中 國華能集團公司、中國大唐集團公司、中國華電集團公司、中國國電集團公司和中國電力投資集團 公司等5 家發(fā)電公司，中國電力工程顧問集團公司、中國水電工程顧問集團公司、中國水利水電建 1 東南大學工程碩士學位論文 設(shè)集團公司、中國葛洲壩水利水電工程集團公司等4 家輔業(yè)集團公司同時掛牌。為了對電力企業(yè)進 行有效監(jiān)管，國務(wù)院成立了國家電力監(jiān)管委員會，其主要職責是制定市場運營規(guī)則，監(jiān)管市場運行， 維護公平競爭：向價格主管部門提出價格建議；監(jiān)管電力企業(yè)生產(chǎn)標準，頒發(fā)和管理電力業(yè)務(wù)許可 證；處理電力糾紛；負責監(jiān)督社會普遍政策的實施等。 2 0 0 2 年電力體制改革推開之后，中國連續(xù)三年遭遇了大范圍的“電荒”。作為核心內(nèi)容之一的 電價改革一直進展緩慢。電監(jiān)會價格監(jiān)管處一位負責人指出，電力供應(yīng)緊張時，推進電價改革的風 險比較大，因為價格可能上漲。因此，主管部門前兩年對推行電價改革一直態(tài)度謹慎。 兩部制電價試點的第一站是東北，作為首個試點區(qū)，東北電力市場試點的推行經(jīng)歷了重重波折。 所謂“兩部制電價”，是將上網(wǎng)電價分為容量電價和電量電價兩部分，其中容量電價由政府制定，電 量電價由市場競價形成。2 0 0 4 年1 月，東北區(qū)域電力市場進入模擬運行狀態(tài)，同年1 2 月進行兩輪 年度競價，2 0 0 5 年4 月2 0 日啟動了月度競價，進入試運行階段。 按照反復(fù)修改而成的試點方案，東北區(qū)域電力市場的競價電量交易，分為長期合同與現(xiàn)貨交易 兩種，以長期合同交易為主。長期合同交易由年度、月度合同交易組成，現(xiàn)貨交易由日前、實時交 易組成。在試運行中實施的是年度和月度競價交易。其中，年度合同交易電量占全年預(yù)測競價電量 ( 全年發(fā)電量扣除檢修日的小時，再扣除已經(jīng)簽訂協(xié)議的電量的剩余部分) 的8 0 左右。年度合同 交易的竟價分為兩輪進行，每次競價5 0 電量空間。價低的電量部分中標，年度競標后未中標的電 量，將納入月度競標的電量空間。2 0 0 4 年1 2 月上旬，東北區(qū)域電力市場首先進行了年度合同的第 一輪競價。結(jié)果，幾大發(fā)電集團重排了在東北的市場份額。 2 0 0 4 年底兩輪年度競價結(jié)束之后，月度競價并沒有按照原定的計劃開始，東北電力區(qū)域市場競 價一度陷入暫停?！耙徊糠衷蚴钱敃r電煤價格遲遲沒有落實，但主要原因是有的企業(yè)要求對規(guī)則進 行重新修訂。 東北市場的競價試點推行相當不易。競價上網(wǎng)試點改革打破了原來的平衡，是一個利益再分配 的過程，特別是原來按還本付息電價核定電價比較高的企業(yè)不愿意實行競價上網(wǎng)。而且來自其它方 面的因素也時時干擾著試點的進程。 2 0 0 5 年年底，由于電煤價格未定，東北電力市場的試點重新陷入暫停。第二次東北電力市場試 點的暫停，亦是多重原因?qū)е?。首先由? 0 0 6 年電煤價格再度放開，在年初的電煤訂貨會上電力和 煤炭企業(yè)僵持，使得參與競價電力企業(yè)無法測算報價。其次，在歲末年初，遼寧附近地區(qū)供電形勢 趨于緊張也使試點不得不暫停。 伴隨著中國告別大范圍“電荒”，一度暫停的電價改革試點進程驟然提速。模擬運行兩年的華東 電力市場的電價改革試點進入試運行階段。在此之前，已暫停數(shù)月的東北電力市場試點工作也悄然 重啟。今年東北電力市場年度及月度竟價要轉(zhuǎn)入正式運行，同時開展日前市場模擬運行。華中電力 市場也有望在今年年中進行模擬運行。同時，中國電監(jiān)會亦在積極推進華北、西北電力市場建設(shè)， 預(yù)計年內(nèi)完成模擬運行的準備工作。 當前電力市場報價的研究主要集中在發(fā)電側(cè)，而對電網(wǎng)側(cè)的報價行為研究很少。事實上，當經(jīng) 營利益與經(jīng)營效果直接掛鉤后，電網(wǎng)側(cè)( 購電商) 將追求其自身利益的最大化。利潤等于售銷收入與 2 第一蘋緒論 購電成本之差。銷售收入是銷售電價與售電量的乘積。電網(wǎng)側(cè)( 購電商) 的報價決定了其自身在交易 市場中所占的份額，直接影響到其自身的利潤。而銷售電價還與供電區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展水平有關(guān)。 在電網(wǎng)公司的力推之下，在試點區(qū)域進行上網(wǎng)電價與銷售電價的聯(lián)動的改革亦在醞釀之中。此 改革的主要內(nèi)容是，當發(fā)電側(cè)的報價高到一定程度的時候，允許電網(wǎng)公司浮動售端電價?！斑@是在一 定范圍之內(nèi)做一些小范圍的浮動，否則電網(wǎng)企業(yè)無法承受。要繼續(xù)運營，就必須給電網(wǎng)一個浮 動的空間?！?然而，終端銷售電價聯(lián)動的出臺，涉及了對于電網(wǎng)的定價的問題，與當初的煤電聯(lián)動方案一樣， 遭到了業(yè)界的質(zhì)疑。 關(guān)鍵是競價的結(jié)果如何傳遞到終端去。進行上網(wǎng)電價與銷售電價聯(lián)動，需要給中間的電網(wǎng)一個 明確的定價。這就要求同時推進電力體制改革，進行主輔分離、輸配分開，理清電網(wǎng)的真正成本。 目前，有關(guān)部門正在制定規(guī)則，將中間輸配電的環(huán)節(jié)進行規(guī)范和明細。然而，這只能是一種過 渡性安排?！叭绻荒芎侠斫缍ㄝ斉鋬煞N功能的資產(chǎn)，很難合理確定并公開輸配電成本。”對于現(xiàn)有 情況下能否核定出電網(wǎng)中間環(huán)節(jié)的價格，一些專家表示懷疑。 從東北和華東區(qū)域電力市場的實踐看，主輔、主多不分和輸配不分，是合理確定市場模式和市 場實質(zhì)運行的重要障礙。制定獨立的輸配電價，是推進電力改革的中間環(huán)節(jié)，缺少這一環(huán)節(jié)無法建 立電價與供求關(guān)系的良性互動，也無法形成正確的價格信號。 1 2 報價策略研究的意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 2 1 報價策略研究的意義 在電力市場環(huán)境下，電價是整個市場的核心，如何準確地進行電價預(yù)測和制定合理的報價策略 具有很重要的意義。電價的波動影響到各種資源在電力市場中的流動和分配。所以電價預(yù)測和制定 合理的報價策略對于市場中的各個參與者都具有重要意義。具體上講，長期電價預(yù)測有助于市場監(jiān) 管者制定政策，也有助于發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)進行長期的投資規(guī)劃；而短期的電價預(yù)測是發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè) 進行“競價上網(wǎng)”最有力的“武器”。當前電力市場的研究主要集中在發(fā)電側(cè)，而對電網(wǎng)側(cè)報價行為 研究很少。 由于電力市場開展時間短，且電價波動的影響因素多，所以電力市場條件下的電價預(yù)測是一個 嶄新的課題。電力作為一種商品，既具有一般商品的交換的特征，也具有其自身的特點。一般特征 表現(xiàn)為價格圍繞價值上下波動是受供求關(guān)系的影響。對發(fā)電側(cè)而言，發(fā)電成本加社會平均利潤是電 能的價值。當供大于求時，發(fā)電側(cè)報價將在邊際價格和價值之間選擇，獲得的利潤不足以補償投資。 而當供小于求時，發(fā)電側(cè)將獲得超過價值的超額利潤，除補償投資外還有剩余。對電網(wǎng)側(cè)而言 電力商品具有的特點表現(xiàn)為具有規(guī)模經(jīng)濟的特點和不可間斷性。需求彈性小，保持一定的供需 比例是至關(guān)重要的。電能作為生活的必需品，電價應(yīng)保持一定的穩(wěn)定性，從而要求電力市場保持一 定的穩(wěn)定性，供需比相對穩(wěn)定，文獻【3 】對此作了較詳盡的論述。 3 東南大學工程碩士學位論文 報價策略研究的意義主要有以下幾點： a 促使電力企業(yè)加強內(nèi)部成本管理，提高市場競爭力 電力企業(yè)要在競爭中保持優(yōu)勢，首先應(yīng)具備合理的報價成本，電力企業(yè)的運行與維修費用在整 個成本中占有較大的比重。如果企業(yè)降低了運行與維修費用，這就意味著企業(yè)具有相對較低的成本， 與此同時，科學的電網(wǎng)規(guī)劃、適度的電網(wǎng)投資也意味著企業(yè)具有相對較低的成本，這也意味著在同 等條件下該企業(yè)比其它競爭主體更具有優(yōu)勢。因此企業(yè)加強內(nèi)部成本管理是實現(xiàn)成功報價的基本條 件。 b 邊際電價是聯(lián)系發(fā)電側(cè)、市場監(jiān)管者、電網(wǎng)側(cè)的經(jīng)濟紐帶，而且是關(guān)系到發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)經(jīng) 濟利益的重要因子。 從發(fā)電側(cè)來看，短期邊際電價是它的產(chǎn)品價格，其利潤依賴于成功的報價策略，而報價策略形 成的基礎(chǔ)是準確把握短期市場的走向，把握市場的走向則需要對短期邊際電價進行準確預(yù)測。在競 爭性環(huán)境中，如果能夠較準確地預(yù)測次日的市場清算電價，將有助于發(fā)電企業(yè)掌握市場先機，從而 構(gòu)造最優(yōu)的電量、電價投標策略，以獲取最大利潤。 從電網(wǎng)側(cè)來看，系統(tǒng)邊際結(jié)算電價構(gòu)成了它的單位購電成本，是企業(yè)實現(xiàn)利潤最大化的基礎(chǔ)， 邊際電價的預(yù)測使自身的動態(tài)成本控制成高可能。在目前用電側(cè)尚未開放的情況下，通過對系統(tǒng)邊 際結(jié)算電價的預(yù)測，綜合考慮電能的分配，引導(dǎo)用戶根據(jù)自身用電情況以及預(yù)測時段電價的高低轉(zhuǎn) 移用電時間，加強對需求側(cè)的管理。 從市場監(jiān)管者來看，邊際電價的預(yù)測可以使市場健康、穩(wěn)定、有序地競爭和發(fā)展以及為各種電 價政策的制定提供科學依據(jù)。電力監(jiān)管委員會通過對邊際電價的預(yù)測，可以把握電力市場的電價總 體發(fā)展變化情況，及時向政俯價格部門提出調(diào)整電價的建議( 如最高限價、最低限價的調(diào)整) ；監(jiān)管市 場參與者的市場競爭行為，防止具有市場操縱力的電力企業(yè)龔斷或操縱電價，維護電力消費者的利 益以及電力市場競爭的公開、公平、公正。 綜上所述，如何開展邊際電價預(yù)測以及如何提高邊際電價預(yù)測的精度是至關(guān)重要的，而預(yù)測效 果對報價策略有直接影響。 c 為電力企業(yè)規(guī)避風險、占有市場，實現(xiàn)利潤最大化提供技術(shù)支持 由于電力市場天然的市場結(jié)構(gòu)的缺陷，使得參與競價的電力企業(yè)有機會利用策略性的競價來實 現(xiàn)企業(yè)利潤最大化的目標。在每次的競價中，企業(yè)總要面臨利益與風險、得與失的考險。因此如何 準確把握市場規(guī)律，最大程度地規(guī)避風險，成為目前參與競價的電力企業(yè)迫切需要研究的決策問題。 通過建立合適的模型及相應(yīng)的軟件系統(tǒng)來對邊際電價進行綜合分析，并結(jié)合其特殊規(guī)律性，形 成自動邊際電價預(yù)報算法，它可以幫助報價人員進行預(yù)報。 1 2 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 目前各國學者提山了各種方法來進行電價的預(yù)測，主要有兩大類：模擬法和數(shù)學分析法。 模擬法 所謂模擬法4 卅，即數(shù)學仿真的方法，就是通過程序模擬整個系統(tǒng)的實際運行狀況。目前發(fā)展較為 4 第一章緒論 成熟的電力系統(tǒng)隨機生產(chǎn)模擬即是模擬生產(chǎn)情況，計算出電量、生產(chǎn)成本及系統(tǒng)的可靠性指標。但 該方法在電網(wǎng)規(guī)模較大、接線較復(fù)雜的情況下，仿真法所需的數(shù)據(jù)非常多，要全面準確地獲取這些 數(shù)據(jù)是非常困難的，故采用典型數(shù)據(jù)替代，使得預(yù)測精度不高，另外負荷對電價的響應(yīng)，在目前建 立精確的數(shù)學模型也是較困難的，因此很難將仿真法應(yīng)用于實際的電價預(yù)測。 數(shù)學分析法 數(shù)學分析法即基于歷史數(shù)據(jù)的數(shù)學處理方法，一般是事先設(shè)定一個數(shù)學模型，利用各個數(shù)據(jù)確 定各個參數(shù)建立_ _ 個前向的曲線，然后再預(yù)測未來的數(shù)值。目前主要有時間序列法、多元回歸法及 及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。 a 時間序列法 由于每天各時段的電價構(gòu)成了一個時間序列，一個自然的想法就是用時間序列的處理方法對未 來電價做出預(yù)測7 10 1 。基本的時間序列模型有線性時序模型包括白回o q ( a r ) 模型、移動平均( m a ) 模 型以及自回歸移動平均模型( a r m a ) ；而非線性時序模型有門限自回歸( 木s e t a r ) 模型和雙線性時序 模型。目前應(yīng)用較為廣泛的線性白回歸模型即是線性回歸模型與移動平均模型的結(jié)合體。 時間序列法的優(yōu)點是簡單易行，但經(jīng)深入分析后發(fā)現(xiàn)，這個適用于負荷預(yù)測的方法并不適用于 電價預(yù)測。時間序列模型對樣本具有很強的依賴性，且易對樣本中的偶然因素與長期因素不加分辨， 使模型在樣本外的預(yù)測失靈。而時間序列法所需的全部信息來自預(yù)測變量本身的歷史數(shù)據(jù)，不需要 其他輸入信息，單純用歷史電價數(shù)據(jù)挖掘出的規(guī)律來預(yù)測未來電價，其精度值得懷疑。更何況預(yù)測 負荷是影響電價走勢最重要的因素之一，缺乏預(yù)測負荷輸入變量的電價預(yù)測精度是難以保證的；同 時還存在預(yù)測的步長越長，精度就越差的弱點。 b 基于結(jié)構(gòu)型計量學的方法 結(jié)構(gòu)計量學模型主要是通過被預(yù)測對象與其影響因素之間的關(guān)系方程來建立預(yù)測模型。最常見 的是多元回歸模型【1 1 】即是根據(jù)歷史數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，尋找自變量與因變量之間的關(guān)系方程式，確定 模型參數(shù)，據(jù)此做出預(yù)測。按自變量的個數(shù)可將回歸問題分為一元和多元回歸；按照回歸方程的類 型可分為線性回歸和非線性回歸。 此外有的學者還提出了電價預(yù)測的三時點模型【1 2 】，其由需求方程、供給方程和平衡方程三部分 組成，能夠較全面地考慮影響電價的各個相關(guān)因素。該模型原理簡單明確，計算過程簡單，且需求 量不出現(xiàn)在聯(lián)立求解后的預(yù)測公式中，因此還將解決需求不可測的問題。但其計算時點的選擇是影 響預(yù)測精度的關(guān)鍵因素，如果選擇不恰當可能預(yù)測結(jié)果誤差較大。 總的來講，基于結(jié)構(gòu)型計量學的預(yù)測方法應(yīng)用的難點還在于如何找到真正影響電價的相關(guān)因素， 而有些很重要的相關(guān)因素難以量化，如報價策略等。 c 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)( a r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r k s ) ，是對人腦若干基本特征的抽象和模擬。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模 型按己發(fā)生的事件積累經(jīng)驗，根據(jù)學習規(guī)則不斷修改模型的網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)值，最終實現(xiàn)對目標進行正 確計算、識別和預(yù)測等。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以其對大量非結(jié)構(gòu)性、非精確性規(guī)律具有白適應(yīng)、信息記憶、 自主學習、知識推理和優(yōu)化計算的特點，被廣泛地用來進行電價預(yù)測。 5 東南大學工程碩士學位論文 在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，反向傳播算法( b a c kp r o p a g a t i o na l g o r i t h m ，簡稱b p ) 是訓練人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的 基本方法，現(xiàn)已得到廣泛的應(yīng)用。目前已有較多學者將b p 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于電價預(yù)測【1 3 1 6 1 。 由人工神經(jīng)元相互連接而成的網(wǎng)絡(luò)模塊。通常采用三層前饋b p 方法，即誤差逆?zhèn)鞑W習方法， 是一種典型的誤差修正方法。 為了提高精度一些學者還提出了將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與其它理論結(jié)合的方法【1 7 - 1 9 】。將模糊理論和神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)理論相結(jié)合的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有接收和處理模糊數(shù)據(jù)、自適應(yīng)地以任意精度逼近映射函數(shù)、不要 求明確的數(shù)學描述等優(yōu)點。將其應(yīng)用于電價預(yù)測也能使精度提高。 目前進行策略性競價主要有以下四種方法： a 基于估計其他競爭對手的競價行為的方法。該方法利用歷史數(shù)據(jù)估計其他發(fā)電公司和購電公 司的成本信息，或者更確切地說，估計其他公司的供給函數(shù)，用預(yù)測的需求曲線與總供給曲線相交， 求取平衡點，在此基礎(chǔ)上為本公司確定投標策略。但由于電力市場的投標是一個多變的行為，通過 觀測市場的投標模式和價格可以發(fā)現(xiàn)各公司都在不斷學習和嘗試新的策略，因此這種靜態(tài)的尋求平 衡點的方法在實際應(yīng)用中有其局限性。 b 基于博弈論的策略性競價方法。博弈論是系統(tǒng)研究各種博弈問題，尋求在博弈方具有充分或 者有限理性、能力的條件下，合理的策略選擇和合理選擇時博弈的結(jié)果，并分析這些結(jié)果的經(jīng)濟意 義、效率意義的理論和方法【20 1 。在電力市場報價決策中，發(fā)電商和購電商會有意或無意地運用博弈 方法對市場進行操縱和控制。博弈論大體分為兩類。第一類是基于博弈矩陣模型，通過構(gòu)造和發(fā)電 公司和購電公司采用不同的策略組合時的收益矩陣，找到一個平衡的投標策略組合?，F(xiàn)有文獻大多 采用二三家發(fā)電公司予以定性說明，提出的模型很難直接推廣到多家。當發(fā)電公司很多，而且各發(fā) 電公司可將其電量分為多段，對每一段電量采取不同的策略組合時，構(gòu)造收益矩陣和求取平衡點極 為困難。第2 類是基于寡頭博弈模型，這類模型由于在應(yīng)用時做了很多簡化假設(shè)，并不適合構(gòu)造投 標策略。 c 動態(tài)規(guī)劃法。動態(tài)規(guī)劃是解決多階段決策過程最優(yōu)化問題的一種方法。動態(tài)規(guī)劃法的主要不 足是“維數(shù)災(zāi)”問題，尤其對于隨機模型，“維數(shù)災(zāi)”的問題更加突出，通常采用的主要措施有：限 制各時段的狀態(tài)數(shù)，限制各時段的轉(zhuǎn)移路徑數(shù)，簡化成本特性，在啟動每一時段的可行狀態(tài)及可行 轉(zhuǎn)移路徑時用最小容許運行時間進行限制。因此簡化求解動態(tài)隨機系統(tǒng)的馬爾可夫決策規(guī)劃，即根 據(jù)邊際電價預(yù)測值的概率修正值，將隨機性模型轉(zhuǎn)化為確定性模型。 d 序優(yōu)化法。序優(yōu)化法可以用來解決某些含有大量隨機性決策優(yōu)化問題的算法。用序優(yōu)化法解 決問題主要有以下三個步驟： 第一步：從總的決策空間中按機會均等的原則選出n 個決策，組成樣本空間。 第二步：利用特定的選擇規(guī)則，從n 個決策中選出一個子決策集s 。子決策集的大小應(yīng)大到至 少有一個“足夠好”的決策以高的概率存在于選出的子決策集中。 第三步：對選出的子集s 中的每個解進行定量評估，從中選出最好的解。 序優(yōu)化法存在算法復(fù)雜、計算工作量大、耗時久的缺點。 6 第一章緒論 1 3 論文研究的內(nèi)容及主要工作 1 3 1 研究內(nèi)容 本文著重研究電力系統(tǒng)短期電價預(yù)測和電網(wǎng)側(cè)報價策略。目前大部分電力市場都是以市場出清 電價或邊際電價進行結(jié)算的，如美國的新英格蘭電力市場、我國的浙江電力市場等。根據(jù)系統(tǒng)邊際 電價預(yù)測的結(jié)果，再結(jié)合電網(wǎng)側(cè)實時成本分析，給出電網(wǎng)側(cè)報價策略，為電網(wǎng)側(cè)參與市場競價提供 技術(shù)支持。 1 3 2 主要工作 本文以電力系統(tǒng)短期電價預(yù)測模型和電網(wǎng)側(cè)報價為題，進行以下的研究工作： 系統(tǒng)邊際電價的預(yù)測模型及方法 從微觀經(jīng)濟學的角度分析了影響系統(tǒng)邊際電價的主要因素，結(jié)合目前幾個典型電力市場的現(xiàn)狀， 根據(jù)歷史數(shù)據(jù)及其它市場信息建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來預(yù)測系統(tǒng)邊際電價。通過系統(tǒng)仿真實驗，發(fā) 現(xiàn)b p 能較好地映射邊際電價與其影響因素之間的非線性關(guān)系，取得了令人滿意的結(jié)果。 報價策略模型及算法 本文在多種模型算法的基礎(chǔ)上，從實用性和可行性的角度出發(fā)，結(jié)合電網(wǎng)側(cè)( 購電商) 企業(yè)報價的 實際過程，基于估計下一交易時段的報價策略，提出了基于遺傳算法的最優(yōu)報價策略模型。該模型 算法克服了用動態(tài)規(guī)劃算法存在“維數(shù)災(zāi)”，用序優(yōu)化法存在算法復(fù)雜、計算工作量大、耗時久，用 博弈論方法存在應(yīng)用局限性等問題針對電力市場的特點，結(jié)合報價人員的人工經(jīng)驗與較準確的次日 邊際電價的預(yù)測值，改進了遺傳算法，并針對電網(wǎng)側(cè)( 購電商) 企業(yè)形成了多種類型的報價策略，用實 證充分驗證了設(shè)計的遺傳算法的有效性。 系統(tǒng)開發(fā)手段 在目前的軟件中，m a t l a b 具有前大的運算功能，其中含有已經(jīng)比較完善的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工具箱。 因此，使用m a t l a b 這個軟件來進行編程，可以在比較高的效率的基礎(chǔ)上來實現(xiàn)電價預(yù)測的可能性， 可以使我將比較多的精力放在算法和預(yù)測電價的思路上。因此，系統(tǒng)得開發(fā)手段是以m a t l a b 軟件 為主要手段的。 7 東南大學碩士學位論文 第二章電價及電價預(yù)測 2 1 均衡論與電力市場 2 1 1 均衡的含義 在西方經(jīng)濟學中，均衡是一個被廣泛運用的重要的概念。均衡的最一般的意義是指經(jīng)濟事物中 有關(guān)的變量在一定條件下的相互作用所達到的一種相對靜止的狀態(tài)。經(jīng)濟事物之所以能夠處于這樣 一種靜止狀態(tài)，是由于在這樣的狀態(tài)中有關(guān)該經(jīng)濟事物的各參與者的力量能夠相互制約和相互抵消， 也由于在這樣的狀態(tài)中有關(guān)該經(jīng)濟事物的各方面的愿望都能得到滿足，正因為如此，西方經(jīng)濟學家 認為，經(jīng)濟學的研究往往在于尋找在一定條件下經(jīng)濟事物的變化最終趨于靜止之點的均衡狀態(tài)。 均衡論分為局部均衡論和一般均衡論。一般均衡論是將相互聯(lián)系的各個市場看成一個整體來加 以研究。因此，在一般均衡論中，每一商品的需求和供給不僅取決于該商品的價格，也取決于其它 商品( 如替代品和補充品) 的價格。每一商品的價格都不能單獨地決定，而必須和其他商品價格聯(lián) 合著決定。當整個經(jīng)濟的價格體系恰好使所有的商品都供求相等時，市場就達到了一般均衡【2 1 1 。 局部均衡論分析研究的是單個( 產(chǎn)品或要素) 市場；其方法是把考慮的某個市場從相互聯(lián)系的構(gòu) 成整個經(jīng)濟體系的市場中“取出”來單獨加以研究。在這種研究中，該商品的需求和供給僅僅被看 成是其本身價格的函數(shù)，其它商品的價格被假定為不變，而這些不變的價格的高低只影響所研究商 品的供求曲線的位置；所得到的結(jié)論是，該市場的需求和供給曲線共同決定了市場的均衡價格和均衡 數(shù)量。 2 1 2 均衡價格的決定 在西方經(jīng)濟學中，一種商品的價格是指該種商品的市場需求量和市場供給量相等時候的價格。 在均衡價格下的相等的供求數(shù)量被稱為均衡數(shù)量。從幾何意義上說，一種商品的均衡出現(xiàn)在該商品 的市場需求曲線和市場供給曲線的交叉點上，該交點被稱為均衡點。均衡點上的價格和相等的供求 量分別被稱均衡價格和均衡數(shù)量。市場上需求量和供給量相等的狀態(tài)，也被稱為市場出清的狀態(tài)。 市場啟動時，如果現(xiàn)行價格為均衡價格，使得市場都達到供求致，則在這種情況下，實際的價 格體系當然就處于一般均衡狀態(tài)上不再變化。但是如果現(xiàn)行價格并不等于均衡值，這時，麻煩就可 能出現(xiàn)g 實際的交易可能會發(fā)生在“錯誤”的價格水平上。交易者并不知道均衡價格在什么水平上： 或者，他們可以通過價格的不斷調(diào)整來確定均衡狀態(tài)，但這種調(diào)整過程也許需要很長時間，在其完 成之前不能保證發(fā)生交易。 為避免上述困難，假定在市場上存在一位“拍賣人”。該拍賣人的任務(wù)是尋求并能使市場供求一 致的均衡價格。他尋找均衡價格的方法如下：首先，他隨意報出一組價格，發(fā)電商和購電商根據(jù)該 r 第二章電價及電價預(yù)測 價格申報自已的需求和供給。如果所有市場供求均一致，則他就將該組價格固定下來，發(fā)電商和供 電商就在此組價格上成交；如果供求不一致，則發(fā)電商和供電商可以抽回自已的申報，而不必在錯誤 的價格上進行交易。拍賣者則修正自己的價格，報出另一組價格。改變價格的具體做法是：當某個 市場的需求大于供給時，就提高價格，反之，則降低其價格。這就保證新的價格比原來的價格更接 近于均衡價格。如果新的價格仍然不是均衡價格，則重復(fù)上述過程，直到找到均衡價格。這就是達 到均衡的所謂“試探過程”。 2 1 3 均衡論與電力市場 一般均衡的“試探過程”類似于電力市場的模擬階段。 在電力市場條件下，電力作為商品，既有它的一般商品屬性，又有它的特殊性和公用性。作為 一般商品屬性，電力在市場中必然與其它商品一樣，要服從價值規(guī)律，按照等價交換的原則，公平、 公正地進行。商品價值是商品的社會屬性，是商品生產(chǎn)的特有經(jīng)濟關(guān)系的反映。商品價值實體，即 凝結(jié)在商品上的那種必須在交換中取得補償?shù)娜祟惖某橄髣趧?，并不能用自然科學的方法在商品上 找到，而只能通過市場規(guī)律，在交換中由商品的價格表現(xiàn)出來?？梢哉f，均衡價格就比較合理地體 現(xiàn)商品的價值。這是因為，均衡價格既包含了物質(zhì)、資金投入的成本計算，也包含了勞動者所創(chuàng)造 的價值，還包含了與同類商品或與其他行業(yè)商品的比較成本2 2 】。發(fā)電側(cè)和購電側(cè)的均衡具體體現(xiàn)在 以下幾方面。 發(fā)電商和購電商的市場集中度。從發(fā)電側(cè)來講，作為發(fā)電商的發(fā)電設(shè)備的投資大，風險高，建 設(shè)周期長，且難以轉(zhuǎn)產(chǎn)或遷出：這些天然的行業(yè)壁壘決定了電力市場的發(fā)電商不可能像一般商品市場 那樣歲1 2 】從購電側(cè)來講，輸電系統(tǒng)所固有的自然壟斷性并沒有因電力工業(yè)化而改變，無論從地理、 經(jīng)濟及技術(shù)的角度看都是如此。從地理上講，建造多套輸電系統(tǒng)受到社會和環(huán)境的制約，是不現(xiàn)實 的。從經(jīng)濟的角度看，輸電系統(tǒng)的投資和運作方面存在著巨大的規(guī)模經(jīng)濟特性，單套輸電系統(tǒng)在經(jīng) 濟上優(yōu)于總?cè)萘肯嗤亩嗵纵旊娤到y(tǒng)。從技術(shù)方面看，輸電系統(tǒng)的運行和控制必須由中央集中協(xié)調(diào) 管理。至于配電系統(tǒng)，雖然從經(jīng)濟和技術(shù)上看，并不具備自然壟斷性，但由于地理限制，其在供電 范圍內(nèi)也是自然壟斷的。【2 3 1 輸配電系統(tǒng)所固有的自然壟斷性決定了一個局部地區(qū)只有一個輸配電公 司。 發(fā)電側(cè)容量和購電側(cè)的負荷的均衡。從購電商而言，總希望備用容量越多越好，競得較低的電 價。事實上，電力市場中除了交易市場外，還存在著投資市場。交易市場競價的結(jié)果會直接影響到 各發(fā)電商的利潤和資本積累，進而影響對發(fā)電設(shè)備投資或退役的決策，影響到投資市場的投資行為。 與此同時，發(fā)電設(shè)備的維護費用比一般商品高得多，即使維持冷備用狀態(tài)，代價也不小，更不用說 熱備用了，因此，購電側(cè)的負荷和發(fā)電側(cè)的容量保持一定的比例是必要的。當系統(tǒng)的負荷( 或用電 量) 處于高峰時，系統(tǒng)的備用容量較小，此時電力市場中的市場出清價較高，系統(tǒng)中的購電方可能 面臨較大的金融風險：而當系統(tǒng)的負荷( 或用電量) 處于低谷時系統(tǒng)的備用容量較大，此時電力市場 中的市場出清價往往較低，系統(tǒng)中的售電方( 發(fā)電公司) 可能面臨較大的金融風險。根據(jù)以往的經(jīng) 驗，一般比例為0 6 ，此時電力市場相對均衡，電價相對穩(wěn)定。單靠市場的自發(fā)調(diào)節(jié)是否能維持電力 q 東南大學碩士學位論文 市場的穩(wěn)定有待進一步研究。 2 2 電力市場的特點 2 2 1 電力產(chǎn)業(yè)的主要特點 a 電無法儲存，更確切地說無法經(jīng)濟地儲存。蓄電池技術(shù)還沒有先進到能讓我們在需求低谷時 購進電力，囤積居奇、待價而沽?！? 4 】 b 電力沿電阻最小的路徑傳輸。電阻低意味著容易傳輸，電阻高意味著難以傳輸。因此在電網(wǎng) 中，電力更傾向于沿著直徑粗即電阻較低的線路傳輸。事實上無法命令電力沿指定的路徑傳輸一它 流向何處完全遵從于物理規(guī)律。這意味著不存在所謂規(guī)定的供電路徑，最終用戶只不過接受恰好流 經(jīng)的電力。調(diào)度的奧妙在于安排發(fā)電出力大小及其網(wǎng)絡(luò)布局，使電力“選擇性”地流向需要的有用戶。 c 電力在網(wǎng)上的傳輸受到一系列復(fù)雜物理效應(yīng)的制約，系統(tǒng)某一部分發(fā)生的響應(yīng)很快波及到較 遠的地方，很多因素都可能使電網(wǎng)失穩(wěn)。 d 電以光速傳輸，輸出和使用必須時刻保持完全平衡。它通過一個不穩(wěn)定而有交叉影響的輸電 網(wǎng)絡(luò)傳輸，當合上電閘時，電力在毫秒的瞬間供給使用，同時某處的發(fā)電廠也必會有相應(yīng)的反映， 輸電網(wǎng)絡(luò)必須由系統(tǒng)運行調(diào)度機構(gòu)毫不懈怠地隨時控制著，稍不留神就會招致整個區(qū)域的停電事故。 2 2 2 適合引入競爭的環(huán)節(jié) 發(fā)電是最適合引入競爭的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的規(guī)模效益論點已不再適用；由于信息技術(shù)的發(fā)展，發(fā)電 和輸電之間的協(xié)調(diào)很大程度上解決了，從而使發(fā)電環(huán)節(jié)的競爭成為可能。 零售環(huán)節(jié)從購買、定價和銷售的角度來說，也是可以引入競爭的。但在計量、記賬和收費等方 面，由于必須考慮電力的特殊性，因此還存在爭論。 系統(tǒng)運行調(diào)度環(huán)節(jié)不可能引入競爭一每個系統(tǒng)只能有一個系統(tǒng)運彳j 調(diào)度機構(gòu)。 輸電網(wǎng)具有自然壟斷性。除了某些個別情況，例如某個投資者在哇。網(wǎng)未端出資建設(shè)一條孤立的 線路，并藉此收費。這并不是真正的輸電領(lǐng)域的競爭，而只是在建設(shè)哇網(wǎng)附屬設(shè)施上的競爭。 配電環(huán)節(jié)盡管存在對同一地區(qū)經(jīng)營權(quán)的競爭，但仍被普遍認為具葦。自然壟斷性。這實際是地區(qū) 特許經(jīng)營權(quán)的競爭，忽略對某一新地區(qū)特許經(jīng)營權(quán)的競爭這個問題，幣將配電視為自然壟斷。 系統(tǒng)運行調(diào)度、輸電和配電仍需保持壟斷，仍需要對這三個環(huán)節(jié)實行監(jiān)管。 重點應(yīng)解決以下三個問題： 應(yīng)盡可能消除競爭性實體( 發(fā)電商和零售商) 和基礎(chǔ)設(shè)施提供者( 輸庫、系統(tǒng)運行調(diào)度、配電) 之間 的任何利益沖突。 應(yīng)確保競爭性實體和基礎(chǔ)設(shè)施提供者之間的相互協(xié)調(diào)。 應(yīng)確保通過真正的市場機制決定市場價格，以取代原有的管制定價。 1 0 第二章電價及電價預(yù)測 2 2 3 電力交易 為了準確地預(yù)測未來每一時刻、每一地點的電價，必須建立計算機模型，并搜集諸如水情、電 廠及輸電設(shè)施的檢修計劃、燃料價格、以及需求變化等。與可存儲的產(chǎn)品相比，電力交易場所的效 率和透明性較差。 電網(wǎng)側(cè)競價的前提一銷售電價聯(lián)動機制及其調(diào)整。隨著電力市場的逐步發(fā)展，獨立的輸、配電 價形成，用電側(cè)市場開放，電力零售商具有自主定價權(quán)，銷售電價與上網(wǎng)電價的聯(lián)動機制將具有多 樣性。零售商可以每天根據(jù)上網(wǎng)競價水平，市場供需狀況，以及自身銷售服務(wù)成本及時測算銷售電 價水平，每天向用戶更新銷售電價信息。在國外用戶側(cè)開放的電力市場中，零售商向用戶提供多種 形式的電價聯(lián)動方案，如用戶的電價直接與上網(wǎng)電價實時聯(lián)動，一定電價范圍內(nèi)銷售電價與上網(wǎng)電 價的聯(lián)動，一定時期內(nèi)( 年、季度) 銷售電價不變等。用戶可以自由選擇聯(lián)動方案，選擇不聯(lián)動則 電價相對穩(wěn)定，選擇聯(lián)動則風險和收益共享。同樣，對于零售商也是風險和收益共存。 2 3 電力市場條件下的電價 2 3 1 電價的制定 電價的制定原則是否合理是影響電力改革成敗的關(guān)鍵因素之一，現(xiàn)今各國在電價制定中都能共 同遵循一些基本原1 則2 5 之6 】：成本補償原則，電價能夠補償合理的成本支出；合理報酬原則，電 價能夠讓股東有合理回報；公平負擔原則，用戶負擔的電價應(yīng)是成本加利潤，盡量避免交叉補貼。 但由于各國在電力工業(yè)發(fā)展的不同階段，電價制定的原則有所不同，對正在發(fā)展中的電力市場，電 價的制定原則要與改革的首要目標相一致，電價水平要使股東有合理的回報，能夠吸引投資，加快 電力建設(shè)；對于成熟的電力市場，電價的制定要有利于提高效率，讓用戶分享提高效率的成果。我 國電力法第三十六條規(guī)定：“制定電價，應(yīng)合理補償成本，合理確定收益，依法計入稅金，堅持公平 負擔，促進電力建設(shè)”。 2 3 2 影響電價的因素 在電力市場中電能作為買賣雙方交易的商品，其商品的價值規(guī)律是由商品價值的貨幣表現(xiàn)形式 一系統(tǒng)邊際電價來體現(xiàn)的。對發(fā)電企業(yè)來說，邊際電價產(chǎn)品價格；對電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)來說，邊際電價 是其購電成本。在完善的市場結(jié)構(gòu)條件下，市場價格的形成是在產(chǎn)品的供給與需求相互作用條件下， 產(chǎn)生的一種動態(tài)均衡過程。影響電價的因素很多，可以分為客觀因素和主觀因素。 客觀因素主要包括以下幾個方面： 發(fā)電容量和負荷的變化( 供需關(guān)系) 引起電價的變化 發(fā)電成本和電引起電價的變化。引起發(fā)電成本的主要因素有：機組耗熱曲線及其微增率、燃 料價格、維護費用，發(fā)電容量限制、電力發(fā)展費用、網(wǎng)損及其微增率、網(wǎng)絡(luò)維護費用、網(wǎng)絡(luò)容量限 制、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展費用及其它成本； 1 1 東南大學碩士學位論文 歷史電價。前后時段的電價具有較強的相關(guān)性，尤其是前幾個時段的電價和歷史日中同一時 刻的電價。電價預(yù)測正是利用這種電價間的聯(lián)系進行電價預(yù)測，時間序列法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法均將歷史 電價作為重要因素。 外部的經(jīng)濟環(huán)境( 包括國民經(jīng)濟增長狀況、國家財政金融狀況、物價指數(shù)、折現(xiàn)率以及貸款利 率、匯率等) 以及國家宏觀調(diào)控政策都會影響電價。 從主觀上看，電力市場中的發(fā)電商完全有可能利用市場力通過物理持留和經(jīng)濟持留( 即持留發(fā) 電能力和報過高電價) ，導(dǎo)致電價高于正常競爭價格，甚至電價出現(xiàn)飛升【2 7 1 。主要表現(xiàn)方式有以下幾 種： 對容量進行直接持留，減少市場可用容量供應(yīng)，以抬高價格，獲得較高利潤； 廠商報高價，持留電量，減少發(fā)電，以獲得較高利潤； 制造堵塞，借助網(wǎng)約束，持留電量，以獲得較高利潤； 將高質(zhì)量的電持留成低質(zhì)量的電，對質(zhì)量持留。 2 4 電價預(yù)測 電價預(yù)測就是在一些已知信息的基礎(chǔ)上，利用數(shù)學工具對未來電力市場中的電力交易價格進行 預(yù)測。 2 4 1 電價預(yù)測的特點 電價的預(yù)測是一件很困難的事，因為要預(yù)測的電價不僅與歷史數(shù)據(jù)有關(guān)，而且許多其它的因素 也會對電價產(chǎn)生影響，特別是一些不確定因素的影響使得提高預(yù)測精度更加困難。 2 4 2 電價預(yù)測的分類 根據(jù)不同的分類標準，電價預(yù)測有不同的分類方法。有如下幾種分類： 按時間分類 按時間分類電價預(yù)測可分為提前一小時預(yù)測，提前一天預(yù)測，提前一周預(yù)測，提前一月預(yù)測， 以及季度趨勢預(yù)測和長期電價預(yù)測等。短期電價預(yù)測主要幫助發(fā)電商和購電商進行報價策略，是發(fā) 電商和購電商進行競價的重要基礎(chǔ)。準確的短期電價預(yù)測有助于減少由對售電收入估計的偏差所帶 來的風險，可以提供更好的風險管理，同時短期電價預(yù)測對電力需求側(cè)的研究有一定的作用。目前 較多文獻都是針對短期電價的預(yù)測。中長期的電價預(yù)測通常用來進行系統(tǒng)投資和規(guī)劃。不論是短期 還是長期電價預(yù)測，預(yù)測的結(jié)果越準確就越能使市場參與者在競爭多變的環(huán)境下做出更加明智的商 業(yè)決策。 按預(yù)測內(nèi)容分類 電價預(yù)測的內(nèi)容隨不同的市場模式而不同 1 2 第二章電價及電價預(yù)測 按特性分類 按特性分類電價預(yù)測可分為最高電價、最低電價、平均電價、邊際電價( 清算電價) 等等電價 性能指標的預(yù)測。 1 3 東南大學碩士學位論文 第三章人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 市場出清電價( m c p - - m a r k e tc l e a r i n gp r i c e ) 預(yù)測的準確程度是影響競價決策的一個關(guān)鍵因素， 在尚無可借鑒經(jīng)驗的情況下，在分析邊際電價變化趨勢的基礎(chǔ)上，借鑒股市分析的一些手段，可構(gòu) 建自已的分析工具。因為兩者有一些相通性：電力市場和股票市場都具有很大的不可知性和受投機 心理的影響等共性。但電力市場邊際電價也有自已的一些規(guī)律性的東西，如會隨著總發(fā)電容量和負 荷的變化而變化，與季節(jié)的變化也有關(guān)系，全天低谷時段變化比較平穩(wěn)，高峰時段變化相對劇烈等。 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)( a r t i f i c i a ln