（电力系统及其自动化专业论文）发电商报价行为分析与价格上限的探讨.pdf

浙江大学硕士学位论文 _ _ _ _ _ _ _ - - _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ - - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一_ - - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ - _ _ _ - _ _ _ _ _ 一 a b s t r a c t t h er e a l e l e c t r i c i t y m a r k e ti sn o to f t e nac o m p l e t ec o m p e t i t i v em a r k e t ，b u t a p p r o a c ho l i g o p o l ym o n o p o l i z e dm a r k e t ，s o m el a r g e rg e n e r a t o r sm a y h a v es t r o n g e r m a r k e tp o w e r , t h a ti st o s a y , u n d e rc e r t a i n m a r k e tc o n d i t i o n ，g e n e r a t o rp r o b a b l y u t i l i z e sm a r k e tp o w e rb yp h y s i c so re c o n o m i cw i t h h o l d i n g ，r e s u l ti nt h ee l e c t r i c i t y p r i c et ob eh i g h e r t h a nt h en o r m a lc o m p e t i t i v ep r i c e ，e v e nt h ee l e c t r i c i t yp r i c es p i k e s o c c u r r e d f o re l e c t r i c i t yp r i c et or u ns t e a d i l ya n ds a f e l y , a n dt op r o t e c tt h eh e a l t h y d e v e l o p m e n to fm a r k e t ，i t i s v e r yi m p o r t a n tt oa n a l y z ea n dc o n t r o lt h eg e n e r a t o r b i d d i n g f i r s t l y , t h i sp a p e r d e f i n e sb i d d i n gd i f f e r e n c ed e g r e e ，a n da p p l i e si tt oa n a l y z et h e g e n e r a t o rb i d d i n g o fz h e j i a n g e l e c t r i c i t y m a r k e t t h e a n a l y s i s r e s u l ts h o wt h a t b i d d i n g d i f f e r e n c e d e g r e e c a nf i n d e f f e c t i v e l y t h e p o i n t o fb i d d i n gb e h a v i o ro f g e n e r a t o rc h a n g e ds e r i o u s l y i tn o to n l yr e f l e c t s t h ec h a n g eo f b i d d i n gs t r a t e g yo f g e n e r a t o r , b u ta l s oc a na n a l y z ew h e t h e rb i d d i n gs t r a t e g ya m o n g d i f f e r e n tg e n e r a t o ri s s a m eo rs i m i l a r i ti sv a l u a b l et oc l a s s i f ya n ds t u d yt h eb i d d i n gb e h a v i o ro f g e n e r a t o r a n dt ok e e p a w a y c o l l u s i v eb i d d i n go f g e n e r a t o r s e c o n d l y , o c i ( o u t - o f - m e r i tc a p a c i t yi n d e x ) a n dr o c ( r e l a t i v eo u t - o f - m e r i t c a p a c i t y ) a r ed e f i n e di nt h i sp a p e r b i d d i n i gb e h a v i o ro fg e n e r a t o ri sa n a l y z e db y a p p l y i n go c i a n dr o cf r o mt h ea n g l eo ft r a d er e s u l t t h ea n a l y s i sr e s u l ts h o wt h a t u t i l i z i n gt h ec u r v eo fs y s t e ms u r p l u sc a p a c i t yp e r c e n ta n da v e r a g eg e n e r a t i o np r i c e a n do c ic a n j u d g ee f f e c t i v e l yu n u s u a lb i d d i n gb e h a v i o ro fg e n e r a t o r , a n dt h a tr o c c a na n a l y z et h er e a s o nf o rt h eg e n e r a t i o n p r i c e ，i th a sp r a c t i c a lr e f e r e n c ev a l u ef o rt h e s u p e r v i s i o nd e p a r t m e n to f t h em a r k e t ，e s p e c i a l l yw h e n g e n e r a t i o np r i c ei sv e r yh i g h e r , t h ev a l u ei sl a r g e r i na d d i t i o n ，t h er a t i o n a l e l e c t r i c i t yp r i c ec a pi s a ni m p o r t a n ti n s u r a n c ef o rt h e d e v e l o p m e n t o f e l e c t r i c i t ym a r k e t i n t h i sp a p e r , b a s e do n z h e j i a n ge l e c t r i c i t ym a r k e t ， f r o mt h ev i e wo ft h er e t u r nr a t eo f c a p i t a l ，am e t h o d t os e te l e c t r i c i t yp r i c ec a pi sp u t a w a r d k e yw o r d s ：e l e c t r i c i t ym a r k e t ；b i d d i n ga n a l y s i s ；s y s t e ms u r p l u sc a p a c i t yp e r c e n t ； g e n e r a t i o np r i c e ；b i d d i n gd i f f e r e n c e d e g r e e ；o u t o f - m e r i tc a p a c i t yi n d e x ( o c i ) ； r e l a t i v eo u t o f - m e r i tc a p a c i t y ( r o c ) ；r e t u r nr a t eo f c a p i t a l ；e l e c t r i c i t yp r i c ec a p ； m a r k e t s u p e r v i s i o n 浙江大学硕士学位论文 第1 章前言 电力工业实施市场化改革，已成为全球的发展趋势。本章首先回顾了电力市 场的发展过程m 【2 1 ，然后简单介绍了电力市场的基本概念和内涵【3 】 【6 1 ，最后，分 析了加强电力市场监管的必要性。 1 1 电力市场发展回顾 1 1 1 国外电力市场发展部分 1 9 8 2 年，智利颁布电力服务法，为电力工业结构重组、私有化以及自由 竞争制定法律框架。19 8 3 ，智利开始对e n d e s a 和c h i l e c t r a 进行结构重组。 前者分离成9 个配电公司，4 个发电公司和1 个发输电公司；后者分离 成2 个配电公司，1 个发电公司和1 个发输电公司。1 9 8 5 年，智利成立 发电库。对所有发电厂实施集中的、以各电厂发电成本为基础的调度方案。 实行按边际成本确定趸售价格的管制方式。 1 9 8 4 年，美国缅因州首次采用发电侧竞争招标，按电力公司装机可免成 本确定标价，只对新增发电容量公开招标。在此之后，有3 0 多个州采用 强制型或自愿型竞争招标方式。 1 9 8 4 年，新西兰开始推行电力事业私有化改革，撤销了由能源部管辖的 电力厅。1 9 8 6 年，新西兰颁布国家企业法，计划对电力工业进行商业化 股份化改造，使发电和趸售自由化( 但未成功) 。 1 9 8 9 年，英国议会通过了关于苏格兰、威尔士、英格兰电力企业民营化 计划，并批准了1 9 8 9 年电气法，英国电力市场改革全面启动。 1 9 8 9 年，荷兰颁布电力法，确定了电力工业结构重组的原则和放松管制 的措施；电网对发电商、配电商以及大用户开放。 1 9 8 9 年，澳大利亚电力改革开始，以新南威尔士州和维多利亚州为先导。 1 9 9 0 年，芬兰电力引入趸售竞争。 1 9 9 0 年，波兰撤销了相当于电力部性质的原电力褐煤委员会，由经济部 主管能源行业，开始对电力进行改革。首先从电力企业重组入手，将电力 行业按发电、输电和配电3 个部分进行重组和民营化。 1 9 9 1 年1 月1 日，挪威实行国家新能源法，目的是扩大电力工业的经 营自主权、灵活性和经济效应，并引入竞争机制。国家新能源法为电 力体制改革建立了法律基础。 浙江大学硕士学位论文 1 9 9 1 年，阿根廷政府发布2 4 0 6 5 号法典，即电力改革纲要，对国有电 力企业进行股份制改造。 1 9 9 1 年，瑞典政府在工业发展和增长的白皮书中提出电力引入竞争机制。 1 9 9 1 年，葡萄牙政府制定电力改革计划，确定国家电力公司重组和引入 竞争机制。 1 9 9 1 年，印度政府在世界银行的帮助下开始实行电力市场化改革。 1 9 9 2 年，美国国会通过“能源政策法”，为电力批发领域内的竞争铺平了 道路。 1 9 9 2 年，意大利电力公司( e n e l )改组成为联合股份公司。 1 9 9 2 年，俄罗斯电力经历了一次激进式改革，“一夜之间实现了股份制， 成立了俄罗斯统一电力公司( i 认0 ) 。 1 9 9 3 年1 月，北欧电力交易市场建立，设立北欧电力交易所，市场范围包 括挪威、瑞典、丹麦、芬兰和冰岛。 1 9 9 3 年，西班牙政府开始电力工业放松管制改革。 1 9 9 3 年，澳大利亚制定了“国家电力市场试行要点”。之后新南威尔士州 和维多利亚州各自推出了不同的市场方案，维多利亚州于1 9 9 4 年开始实 施叫做v i c p o o l 的电力市场，新南威尔士州于1 9 9 6 年3 月实施州电力 市场。 1 9 9 5 年1 2 月，日本在发电市场实施了电力趸售改革，任何发电装机容量 在2 0 0 万k w 以上的电力企业，都有资格作为“趸售电力企业 将其所发 电力卖给电力公司；弗确定了零售供电的参与条件。 1 9 9 5 年，加拿大阿尔伯达省制订了电力公司重组法。 1 9 9 6 年1 2 月，欧盟1 5 个成员国达成了建立内部统一电力市场的协议。 随后，欧盟委员会颁布了9 6 9 2 e c 指令，对各国放开电力市场，进行改革 提出要求。但是，法国对此持抵制态度，并一直缺乏实质性的举动。 1 9 9 6 年，波兰制定了“到2 0 1 0 年波兰能源政策原则”，提出电力等能源 行业的改革目标。 1 9 9 8 年4 月，德国颁布了电力和天然气行业自由化法，宣布废除“区域 划定契约”和“独占特许契约 ，取消限制竞争的条令。由此开始了电力 市场化工作，从而促进了“第三方介入的进展。5 月，德国允许更多的 用户可自由选择供电商。 1 9 9 8 年1 0 月，巴西国家电力系统运行者( o n s ) 成立。 1 9 9 8 年，南非政府发表能源政策白皮书，提出了能源部门的政策目标。 白皮书支持在短期内逐步向竞争的电力市场过渡，同时完成对期望的竞争 浙江大学硕士学位论文 机制的调查研究。白皮书提出了e s k o m 将改组实行公司化，成立独立的 发电、输电和配电公司，政府支持南非电力库的发展。 1 9 9 9 年7 月，英国的天然气和电力市场办公室( o f g e m ) 正式提出“新电 力交易制度”的详细文件。 2 0 0 0 年2 月1 0 日，在欧盟的一再督促下，法国颁布了“电力自由化法”。 允许法国电力公司( e d f ) 保持现有的国有垂直一贯型体制，但设分管发 电、送电和配电的部门经理。电力调度部门虽在e d f 内，但为保持中立， 可在送电调度部门( r t e ) 的名义下作为独立部门运作。 2 0 0 0 年3 月，日本进一步实施了对用户的部分零售自由化。 2 0 0 0 年4 月，意大利国家电力调度中心( g r l n ) 正式开始运行，财政部 拥有其全部股份。 2 0 0 0 年6 月，波兰“能源交易公司”( g e ) 开始进行交易。 2 0 0 0 年6 月到2 0 0 1 年3 月，美国加州爆发了电力危机。 2 0 0 1 年3 月2 7 日，英国正式实施新的电力交易制度( n e t a ) ，电力市场 的二次改革开始。 2 0 0 1 年4 月，美国联邦能源管制委员会( f e r c ) 采取强制措施制止了加 州电价的急剧上升，并通过控制发电厂抑制了市场操纵力。 2 0 0 1 年7 月，美国联邦能源管理委员会( f e r c ) 采纳了在美国建立四个 地区输电管理机构( r t 0 ) 的建议，即东北部地区输电管理机构、东南部 地区输电管理机构、中西部地区输电管理机构和西部地区输电管理机构。 2 0 0 3 年3 月1 7 日，意大利能源管理机构宣布，大中型用户更换供电商的 手续已经简化，此举将大大增强电力市场竞争。 2 0 0 3 年4 月2 9 日起，意大利特大型企业用户可以自由选择供电商。 2 0 0 3 年6 月4 日，欧洲议会在法国斯特拉斯堡举行会议，通过了有关能 源市场自由化的一揽子议案。议案对欧盟现行的电力、天然气和跨界电力 运输条例进行了修正，要求各成员国在2 0 0 4 年之前放开电力和天然气的 商业用户市场，在2 0 0 7 年之前放开个人用户市场，以改变目前欧盟能源 市场的分割现象。 2 0 0 3 年1 1 月，俄罗斯新建电力交易所以市场电价成交国家首笔电力交易。 2 0 0 3 年，受北美大停电事件影响，澳大利亚加快全国电力市场改革的步 伐，拟建立电力市场的全国性管理机构。 2 0 0 4 年1 月8 号，意大利电力交易所正式开张。 浙江大学硕士学位论文 1 1 2 中国电力市场发展部分 1 9 9 2 年，引入电力市场的概念，开展电力市场相关理论的研究。 1 9 9 5 年，浙江和安徽电网开始进入模拟电力市场。 1 9 9 7 年1 1 月，国家电力公司正式启动内部模拟电力市场。 1 9 9 8 年1 2 月，中国政府以国务院1 4 6 号文件明确在6 个省市开展“厂 网分开、竞价上网”试点。 2 0 0 2 年2 月，中国国务院印发电力体制改革方案。 2 0 0 2 年1 2 月2 9 日，中国五大发电公司与两家电网公司同时挂牌成立， 标志着发、输电环节的正式分开，标志着中国的电力市场化改革进入新的 发展阶段。 2 0 0 3 年3 月，中国国家电力监管委员会挂牌正式成立。 2 0 0 4 年1 月1 5 日，中国东北区域电力市场模拟运行正式启动。 2 0 0 4 年3 月，中国颁布电力用户向发电企业直接购电试点暂行办法， 拟开展大用户直购电的试点。 2 0 0 4 年5 月1 8 日，中国华东电力市场模拟运行启动。 1 2 电力市场的基本概念与内涵 1 2 1 电力市场的基本概念 1 2 1 1 电力市场的定义 市场是商品交易关系的总和。一般说来，电力市场可以分为狭义的电力市场 和广义的电力市场。狭义的电力市场一般是指发电市场、输配电市场、供电市场、 用电市场、电建市场等。广义的电力市场，可以根据商品的市场属性和电力商品 的特殊性加以说明，但目前还没有统一的定义。目前比较流行的几种定义如下昭1 ： ( 1 ) 电力市场是采用法律、经济等手段，本着公平竞争、自愿互利的原则， 对电力系统中发电、输电、供电、用电等各环节的成员，组织协调运行的管理机 制和执行系统的总和。电力市场的管理机制是指，主要借助经济手段进行管理， 不同于传统的行政管理机制。电力市场的执行系统包括贸易场所、计量系统、计 算机系统、通信系统等。 ( 2 ) 电力市场是电力买主和卖主相互作用，以决定其电价和电量的过程。 ( 3 ) 电力市场是电网商业化运营的规范化的环境和场所。 ( 4 ) 电力市场是电力供方和需方分别以利润最大化和成本最小化为目标， 浙江大学硕士学位论文 按照约定的规则并以输电网为媒介联系起：来，通过自主竞争和经济合同的形式， 进行电能交易的一种组织体系和电能配置方式。 1 2 1 2 电力市场的基本特征 电力市场的基本特征是：开放性、竞争性、计划性和协调性。与传统的电力 系统相比，电力市场最大的特征是具有开放性和竞争性。与普通的商品市场相比， 电力市场则具有计划性和协作性。 1 2 1 3 电力市场的目标 电力市场的总体目标是：打破垄断，引入竞争，提高效率，降低成本，健全 电价机制，优化资源配置，促进电力发展，推进全国联网，构建政府监管下的政 企分开、公平竞争、开放有序、健康发展的电力市场体系。 1 2 1 4 电力市场的基本原则 从宏观的角度看，电力市场的基本原则与其他商品市场相同，都应该遵循“公 平、公正、公开”，即所谓的“三公”原则。但是“三公”原则更多地体现在电 力市场中是否能够做到平等竞争。而为了保证电力市场公平竞争的原则，必须做 到： ( 1 ) 电力市场要有公开性( 包括成本、定价、计量等) ，以便监督。 ( 2 ) 扩大自由选择权力，保证电网的开放。 ( 3 ) 必须制定有关法令、规约，以便使竞争规范化。 ( 4 ) 电网安全性和商品无库存性。 ( 5 ) 发电厂间平等竞争。 ( 6 ) 用户间平等。 1 2 2 电力市场的类型 ( 1 ) 从空间的角度，电力市场可划分为：国家市场、大区市场、省级市场、 地区市场； ( 2 ) 从市场类型的角度，电力市场由发电市场、输电市场、配电市场、售 电市场。 ( 3 ) 从时间的角度，电力市场又可划分为合约市场、现货市场，现货市场 浙江大学硕士学位论文 又可进一步划分为日前市场、实时市场、辅助服务市场。 1 2 3 电力市场的交易模式 目前世界各国的市场交易模式大致分为两个基本类型：联营( p 0 0 1 ) 模式和 双边交易模式( b i l a t e r a lt r a d e sm o d e l ) 。从这两个基本模式可以派生出p + b 模式 ( 即：联营模式和双边交易模式的有机结合) 、多边交易模式。 1 2 3 1 电力联营体( p 0 0 1 ) 模式 电力联营体( p 0 0 1 ) 模型也叫总量市场化模型，它为电力商品交换提供了一 个自由竞争的场所。在这种模式下，一切电力交易必须在p o o l 内进行，允许用 户签订纯金融性差价合同，以降低市场风险。在p o o l 模式中，输电网向所有用 户开发，保证所有用户都能自由参与。p o o l 负责管理输电网，并确定系统电价和 实现输电交易。联营体市场上的价格变化直接反映出电力供求关系的变化，发、 配电公司为了保证电价的稳定可以同p o o l 签订避险合同。英国、智利、阿根廷 等国以及美国p j m 电力市场、澳大利亚的v i c t o r i a 电力市场都属于这一类市场模 式。 1 2 3 2 双边交易模式 双边交易模式也叫非管制型电力联营体( p 0 0 1 ) 模型或净量市场化模型，一 般不单独存在，而是与p o o l 模式并存，且双边交易市场占的份额较大。与p o o l 模式相比，双边交易模式下的竞争更充分。 p o o l 外：双边合同市场和期货市场； p o o l 内：小时市场、日前市场和平衡市场。 双边交易模式的最大特点是交易双方为发电商与最终电力用户或者双方各 自的代理或中介机构。在该模式下，市场交易与调度运行职能一般被分离。市场 交易由p o w e re x c h a n g e ( p x ) 或s c h e d u l i n gc o o r d i n a t o r ( s c ) 负责，确定交易 量以及交易价格。其中p x 负责p o o l 市场的运营，s c 负责双边交易的协调。i s o 负责调度运行职能，确保全系统安全、可靠运行。同时，i s o 还负责辅助服务市 场的运行，并制定输电电价和辅助服务价格。美国加州电力市场以及北欧电力市 场、新西兰等国电力市场都是属于该模式。 浙江大学硕士学位论文 1 2 3 3 多边交易模式 f k w u 提出了一种新的模式，称为协调多边交易模式。该模式中完全不存在 p o o l 市场或p x 机构，并且考虑了经纪人( b r o k e r ) 、零售商( r e t a i l e r ) 等市场中 间环节，是在双边交易模式基础上发展起来的一种更广泛的、基于分布协调的市 场模式，可以看作多边交易模式的高级形式。 在多边市场上，发电公司和配电公司必须通过签订合约交易，两方以上的交 易由电力经纪人安排。i s o 的功能仅限于维护运行和监测系统安全，i s o 不干涉 能量市场的结算，只有在系统安全受到威胁时，能量市场才会受到i s o 的调度 影响。 多边市场的特点是竞争更加自由、充分，能为市场参与者带来新的商机。多 边交易模式从理论上讲比较完美，但是只适用于充分竞争的市场环境。 1 2 4 电力市场的竞价模式 本节主要介绍两种适合中国目前情况的两种竞价模式。 1 2 4 1 限量竞争模式 限量竞争模式就是上网电量的一部分由购电合同包销，价格仍执行政府批准 的上网电价；其余部分电量由发电公司报价，实行竞价上网。限量竞争模式又分 为两种： 余量竞争模式：制定计划合同电量，机组通过报价竞争剩余负荷。上海电力 市场采用这种竞价模式。 差价合约模式：全电量竞价上网，竞争所得的电量分解为合约电量和竞价电 量两部分。浙江电力市场采用这种竞价模式。 1 2 a 2 限价竞争模式 限价竞争是有限竞争的一种方式。在电力市场建立初期，为解决好新老电厂、 还本付息的电价差异，减少市场初期各发电企业在收益上的风险，又不失竞争的 环境，限价竞争是一种可供选择的模式。 最高、最低限价：对上网电价的绝对值进行限制，防止电价失控。又可分为 统一限价( 竞争空间加大，综合上网电价上升) 和分组限价( 按照燃料类型或还 贷任务分组限价，可降低综合上网电价) 。 最高、最低涨跌幅度限制：对电价的变化速度、变化范围进行限制。但在电 浙江大学硕士学位论文 力供应长期紧张或富裕时，作用不大。 1 3 电力市场监管的必要性 作为一个完整的市场，市场监管是保证市场竞争能否做到真正合理、有序、 公正、公平和公开的重要保证陌1 。市场监管机构通过对所有市场的交易信息的查 询、分析、定期总结，发现并纠正市场成员在交易中的违规行为，最大限度地限 制投机行为，保证电力市场的有序性。 在竞争的电力市场中，发电公司应把主要精力放在严格核算成本上，这也是 实施电力市场的目的之一，迫使发电公司的报价反映成本，优胜劣汰，优化资源 配置。然而，实际的电力市场不可能是完全竞争的，由于电力工业的特殊性，电 力市场可能接近寡头垄断的市场，个别发电公司利用自身的市场力操纵市场电 价，从而获得超额利润，这不但违反公平竞争的原则，也损害了电力消费者的利 益。 对于交易中心而言，所制定的各种交易计划能否真正做到公平、公正、公开， 杜绝各种暗箱操作，是电厂及其他市场成员所关心的。必须有适当的机制约束交 易中心，使其在交易计划的制定过程中不出现违规行为。 电力市场的监管目标是： ( 1 ) 保障电力市场公平、公正、公开和有序竞争。 ( 2 ) 保证市场成员的行为符合国家有关法律、法规及电力市场运行规则的 要求；维护市场秩序，促进市场持续稳定发展。 ( 3 ) 保护市场成员和主体的合法权益。 1 4 小结 竞争是电力市场的本质特征，公平是电力市场的基本原则；而提高效率，降 低成本，优化资源配置和促进电力工业可持续发展，是电力市场改革的总体目标。 在建立竞争性电力市场的同时，必须兼顾这些目标和原则。 目前的国内外电力市场远未达到完全竞争阶段，为保证电力市场的健康发 展，对于输电、配电这样天然垄断的行业必须受到相对严格的监管，目前已经引 入竞争的发电行业也存在天然寡头垄断的问题，发电商具有很强的市场力，有必 要对发电商的报价行为进行分析和监管。 1 5 本文所做的工作 首先，本文定义了报价差异度，以报价差异度为工具对浙江电力市场发电商 8 浙江大学硕士学位论文 的报价行为进行分析，进一步给出了作为判据的报价差异度的阀值。 其次，本文定义了序外容量指数和相对序外容量，并以此为依据，从交易后 的角度分析了浙江电力市场中发电商的报价行为。 最后，本文从投资回报率的角度出发，给出了一种设定电价上限的方法。 有关上述内容的部分成果已经作为学术论文在公开刊物上得到发表( 录用) 。 浙江大学硕士学位论文 第2 章基于报价差异度的发电商报价行为分析 p o w e r p o o l 通常采用“暗标拍卖”并按统一市场价格结算，采用这种机制的 依据是：在一个完全竞争的市场中，发电厂商追求利润最大化的唯一可行的竞价 策略是按照机组的边际成本报价，这时的市场具有最高的运行效率。然而，实际 的p o w e rp o o l 往往不是一个完全竞争市场，而是更接近于寡头垄断市场，少数 几个规模较大的发电厂商可能拥有较强的市场力，也就是说，在一定的市场条件 下，发电商完全有可能利用市场力通过物理持留和经济持留，导致市场清算电价 高于正常的市场竞争价格，甚至出现电价飞升【7 】。为保证电力市场安全稳定运行 并促进其健康发展，对发电商的报价进行分析监控是十分必要的。 目前已有多篇文章对此做了研究。文献 8 卜【1 5 对发电商的诱导机理和报价 策略进行了分析，其中文献 8 】分析了定价方法对发电商报价行为的诱导机理； 文献 9 - 1 5 1 分析和探讨了发电商的报价策略。文献【1 6 从成本曲线的角度对发电 商的报价曲线进行了分析。文献 1 7 】对机组报价曲线进行了模拟。文献【1 8 】分析 了完全信息和不完全信息下机组报价曲线。而实际上，不论发电商获得的信息是 否完全，只要发电商的报价策略或者发电成本发生变化都必然导致发电商的报价 曲线发生相应的变化，因此，本章从报价曲线是否发生变化及变化是否异常来分 析发电商的报价行为。 2 1 发电商报价形式 目前，各国电力市场多采用多段报价的形式，每个机组需要在每一个交易时 段报价，报价数据形式如表2 - 1 所示。 表2 1 报价数据形式 t a b 2 - 1 b i d d i n g d a t af o r m a t 其中p i ，q i ( i _ 1 ，2 n ) 分别表示报价的段价格和段容量。其物理意义为在某 一交易时段，以p i 价格发电商愿意发q i 电量。 不论发电商采用何种报价策略，还是发电厂试图利用其市场力控制市场，最 终都需要通过报价数据来表达其行为，对相应的报价数据进行分析即可达到分析 及监控发电商报价行为的目的，但实际电力市场运行中，竞价机组数目众多( 1 5 浙江大学硕士学位论文 3 0 ) 、交易时段多为0 5 小时或1 小时，如此巨大的数据量使得无法直接通过报 价数据进行报价分析。 如何合理有效地反映发电商的报价行为，发电商既可以通过修改段价格来报 高价也可以通过修改段容量来实现。浙江电力市场运行中发电商的段价格在一天 内是不变化的，但其可以在交易前1 小时修改其段容量报价，所以必须快速有效 地发现发生变化的发电商的报价行为。 2 2 报价差异度 2 2 1 报价差异度的定义 机组在进行上网报价时，报价策略的改变必然导致相应的报价段容量和段价 格发生改变。实际报价时，机组会根据其报价策略把段价格从低到高设置一定的 报价段，而发电容量则根据相应的段价格分布在不同的报价段，所有段容量之和 与机组的发电可用容量相等。不同的报价策略必然导致不同的报价曲线，由于不 同机组的发电可用容量不同，为了便于比较不同机组的报价曲线，对段价格和段 容量分别标么化，得到标么化的机组报价曲线，如图2 1 所示。 其中： 图2 - 1 标么化的机组报价曲线 f i g 2 1 u n i t sn o r m a l i z e d b i d d i n g c u r v e i ( 机组i ) 1 醇( 机组容量) ( 2 1 ) - 旦 m = 矿 浙江大学硕士学位论文 q ：旦 q 。 ( 2 - 2 ) 式中p 为电价( y m w h ) ；p 。即为市场的价格上限，浙江电力市场的p 。印为 8 2 0 ￥ m w h ：q 为容量( m w ) ，表示为从第一个报价段到该报价段的所有报价段 容量之和；q 。表示机组实际可用容量。 定义报价差异度为报价曲线i 及报价曲线j 之间的阴影面积，如图2 1 所示， 用d i f f 来表示，故有 d i f f = c ip 一p ii d q + ( 2 - 3 ) 式中，p ：，舛分别对应于报价曲线i 及报价曲线j 上段价格的标么值。 如果计算同一个机组不同时段之间的报价差异度，只需把图2 1 中的报价曲 线i 、j 换成该机组不同时段的报价曲线即可。 2 2 2 报价差异度的取值范围 浙江电力市场中，虽然在机组报价中存在负电价，但是在实际运行中负电价 并不存在，故在报价中出现的不同负电价并不能真正反映报价的不同。因此，在 进行差异度计算之前将所有报价中的负电价统一置为零。 若两条报价曲线完全重合，则两者之间的差异度为零，即d i 肛o ；若一条曲 线报价为p = 1 ，另一条为p = o ，( 即一条为【( o ，1 ) ，( 1 ，1 ) 】的水平线，另一条为 ( o ，0 ) ，( 1 ，0 ) 水平线) ，则此时两者之间差异度最大，即d i f f = - i 。在绝大多数情况 下，差异度d i f f 在o 1 之间，则有： 0 d i f f 1 2 3 报价差异度的分类 ( 2 4 ) 理论上讲，报价差异度可以是任意两条报价曲线之间的面积。但是，对单机 组来说，分析其相邻两个时段的报价差异度更有实际意义，把此时的报价差异度 称为单机组连续段的报价差异度，并把两个时段报价差异度的数值作为后一个时 段的报价差异度；对双机组来说，分析其相同日期相同时段的报价差异度更有实 际意义，把此时的报价差异度称为双机组对应段的报价差异度。 2 4 报价差异度的判据 一般来说，竞价机组的最低出力约为其额定容量的4 0 - - - - 6 0 。而大量的报 浙江大学硕士学位论文 价统计数据表明，在2 0 0 y m w h 这一价格以下的段容量一般可达机组额定容量 的8 0 。因此，初步可以将竞价机组的报价段容量分为三部分。一部分是最低 出力下的段容量，一部分是8 0 的额定容量减去机组最低出力下的段容量，另 外一部分就是余下的2 0 的额定容量。机组在这三部分段容量的报价行为中， 又可分为严重情况下的报价行为和一般情况的报价行为，但可以认为是正常的报 价行为，分别称之为报价a 方案和报价b 方案。对两种方案在三部分段容量下 的报价行为分别讨论如下： 2 4 1 最低出力下的报价 在浙江电力市场中，竞价机组为了完成合约电量，在最低出力时段即使电价 为零也要发。因此，在一般情况下，这部分的报价最高也只能是其可变成本( 即 燃料成本) ，否则就不太合理了。考虑较严重的情况，假设将这部分报价定义为 第一段报价，即第一段段容量为机组的最低出力，相应的第一段段电价为同类型 机组的可变成本，这种情况下的报价行为称为报价a 方案。而在实际情况下， 几乎所有的竞价机组在该段的段价格都是负值，把这种情况下的报价行为称为报 价b 方案。 2 4 2 8 0 额定容量减去最低出力下的报价 统计表明，该部分的段报价在2 0 0 ￥m w h 以下。因此，理论情况下，该部 分的报价应按一分钱一个段，从1 0 ￥m w h 到2 0 0 ￥m w h 共分成2 0 段，将该 部分容量在2 0 段中做均匀分布，同2 4 1 相对应，把这种情况下的报价行为称为 报价b 方案。同样考虑到较严重的情况，将其定义为第二段报价，相应的段容 量为8 0 额定容量减去最低出力，相应的第二段段电价为2 0 0 ￥m w h ，同2 4 1 相对应，把这种情况下的报价行为称为报价a 方案。 2 4 3 2 0 的额定容量下的报价 理论情况下，该部分的报价应该按一分钱一个段，从2 1 0 ￥m w h 到8 2 0 ￥m w h 共分6 2 段。将该部分报价容量在这6 2 段中做均匀分布，由此得到各段 相应的段容量和段电价，同2 4 。1 相对应，把这种情况下的行为称为报价b 方案。 同样，考虑到较严重的情况，该部分报价容量全部报在8 2 0 ￥m w h 段价格下， 同2 4 1 相对应，把这种情况下的行为称为报价a 方案。 基于上述段容量和段电价的报价分布假设，同时将方案b 中的负价置零，得 到两种方案报价分布见表2 2 和表2 3 。 浙江大学硕士学位论文 表2 - 2 报价a ：疗案报价分布 t a b 2 - 2 b i d d i n g d i s t r i b u t i o no ft h ea b i d d i n gs c h e m e 表2 - 3 报价b 方案报价分布 t a b 2 - 3 b i d d i n g d i s t r i b u t i o no f t h eb b i d d i n gs c h e m e 利用差异度的定义，可以得到两种报价方案之间的差异度。不同机组容量下， 两种方案之间的差异度见表2 4 。 表2 4 两种报价方案之间的差异度 t a b 2 4 b i d d i n g d i f f e r e n c ed e g r e eb e t w e e nt w o b i d d i n gs c h e m e s 机组额定容量( m w )报价方案之间的差异度 6 0 0 3 0 0 2 0 0 1 2 5 0 1 8 2 3 o 1 9 2 7 0 2 0 7 3 0 2 0 5 1 由表2 4 可见，在正常情况下，利用差异度定义求得机组报价方案间最大的 差异度约为0 2 。因此，可以认为机组差异度在0 0 - - 0 2 之间是正常的，若机组 报价曲线间的报价差异度大于0 2 ，应当引起相关部门的注意。 浙江大学硕士学位论文 2 5 报价差异度的应用 2 5 1 单机组连续段的应用 在浙江电力市场中，现行的是十段报价方案，而发电商在实际的报价行为中， 十段段价格在一天的范围内很少改变，有时候相同的十段段价格的情况会持续一 个月，甚至更长的时间。发电商常常改变的是十段报价中的段容量，因此，单机 组连续段的报价差异度能较好地反映发电商( 单机组) 的报价策略和报价心理。 选取浙江市场中的北仑4 # 竞价机组，利用报价差异度对其进行报价行为分 析。考察2 0 0 2 年2 月1 日到2 0 0 2 年2 月2 8 日之间该机组连续段的报价差异度， 如图2 2 所示。 0 5 0 4 嫠0 3 ：州0 2 o 1 0 i i1 i i i1i 1l l _ i 圳l , l j t d ll 。- l ii i i 叫。i k k l l l bl l i l k l 栅一| i i j i 圳i i l j l 一 6 7 37 5 78 4 19 2 51 0 0 91 0 9 31 1 7 71 2 6 1 时段 图2 - 2 机组连续段的报价差异度 f i g 2 - 2b i d d i n g d i f f e r e n c ed e g r e eo fu n i ts e q u e n t s e g m e n t 从图2 2 可以看出，机组连续段的报价差异度变化很大，初步判断报价差异 度最大的时段是2 0 0 2 年2 月1 0 日的某个时段，为了更详细地判断报价可能异常 的时段，对2 0 0 2 年2 月1 0 日的报价行为进行分析，当日连续段的报价差异度如 图2 - 3 所示。 0 5 o _ 4 簇o 3 j | | j 0 2 0 1 0。l 一1 。 。i i i _ 1 i 13b791 11 3 1 51 。，1 9z 1z 3z 5z 72 93 13 33 53 73 94 l4 34 54 7 时段 图2 - 32 0 0 2 年2 月1 0 日连续段报价差异度 f i g 2 - 3b i d d i n g d i f f e r e n c ed e g r e eo f s e q u e n ts e g m e n t o n f e b r u a r y10 ，2 0 0 2 从图2 - 3 可以看出，该日此机组报价差异度异常的时段是3 5 和3 7 时段。此 1 5 浙江大学硕士学位论文 时还不能判断机组在这两个时段的报价行为是不是异常行为，因为报价差异度反 映的是报价曲线之间的面积，但是报价差异度大可以肯定发电商的报价策略发生 了改变。在电力市场中，一般说来，机组的报价差异度出现较大的变化主要有以 下两种报价情况： ( 1 ) 竞价机组为完成合约电量，保证能发电，往往会降低段电价甚至为负； ( 2 ) 发电商利用自身的市场力，在电力供需紧张的时段，操纵市场电价， 一种方式就是故意将一部分发电容量持留在高价段，从而使市场清算电价升高， 获得高额利润。 进一步分析该机组在2 0 0 2 年2 月1 0 日3 4 3 7 时段的十段报价，由于机组 一天的段价格一旦确定，往往不会改变，故上述四个时段的段价格和段容量分别 如表2 5 和表2 - 6 所示。 表2 - 5 机组四个时段的十段段价格 t a b 2 - 5u n i t st e ns e g m e n t p r i c ei nf o u rp e r i o d s 表2 - 6 机组四个时段的十段段容量( 容量单位：m w ) t a b 2 - 6u n i t st e ns e g m e n t c a p a c i t y i nf o u r p e r i o d s ( c a p a c i t yu n i t ：m w ) 汰 一段二段三段四段五段六段七段八段九段十段 可用容量 6 0 0 ( 3 4 ) 2 8 02 02 0oo03 0o02 5 0 3 0 0 ( 3 5 ) 2 8 02 00000oo0o 3 5 0 ( 3 6 ) 2 8 02 02 000o3 00o0 6 0 0 ( 3 7 ) 2 8 02 05 0o003 0002 2 0 注：( ) 中为时段数。 而在2 0 0 2 年2 月1 0 日3 4 , - - 一3 7 时段的系统数据见表2 7 。 表2 7四个时段时的系统数据( 容量单位：m w ) t a b 2 - 7s y s t e md a t ai nf o u r p e r i o d s ( c a p a c i t yu n i t ：m w ) 浙江大学硕士学位论文 注：可用容量是指电力市场中所有竞价机组的可用容量之和；固定出力是指市场 外所有非竞价机组可用容量之和；剩余容量等于可用容量一竞价负荷；竞价负荷 等于预测负荷一固定出力一华东售电。 在浙江电力市场中，电力来源由三部分构成：电力市场中竞价机组供电、华 东售电、市场外非竞价机组供电( 固定出力) 。机组竞价空间( 竞价负荷) 的大 小取决于预测负荷、固定出力和华东售电的变化。由于固定出力和华东售电是和 对方