一种基于条件风险价值的电能交易商交易对象选取优化方法与流程

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一种基于条件风险价值的电能交易商交易对象选取优化方法与流程

本发明涉及电能交易商交易对象选取优化方法,尤其涉及一种基于条件风险价值的电能交易商交易对象选取优化方法。



背景技术:

为促进电力工业的发展,提高国民经济的整体竞争性,从2002年到2015年,我国相继颁布《电力体制改革方案(中发[2002]5号)》和《关于进一步深化电力体制改革的若干意见(中发[2015]9号)》,以促进电力市场主体多元竞争格局的形成和深化,在购电侧和售电侧引入竞争,打破市场垄断。

在购售电侧双边电能交易场景下,电能交易商将通过制定合理的电能交易战略,在电力市场中与其他交易商进行博弈,实现自身收益最大化的目标。目前交易商电能交易竞争策略主要可分为三类:预测交易时段的市场清算电价的方法;利用交易市场公开发布的信息估计竞争对手竞价行为的方法以及基于博弈论的方法,但均未考虑到交易对象的优化选取。因此,设计交易对象选取优化方法是电能交易商制定电能交易战略,进而实现其自身经济效益的前提和基础。

本发明的基于条件风险价值的电能交易商交易对象选取优化方法,通过将交易对象按容量进行分级,对各容量等级交易对象的电价分布进行蒙特卡洛抽样,计算电能交易商与交易对象交易的条件风险价值,采用粒子群优化方法求解以条件风险价值最小为目标的优化模型,实现电能交易商交易对象选取的优化。



技术实现要素:

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:

一种基于条件风险价值的电能交易商交易对象选取优化方法,其特征在于,包括:

步骤1、获取各容量等级发电厂商电价p(i)和用户电价q(j)的样本,具体方法是:电能交易商可得到各容量等级发电厂商电价p(i)和用户电价q(j)的历史统计数据,研究表明这些电价均呈现正态分布;因此,第i级发电厂商电价服从分布其中μp(i)和δp(i)分别为第i级发电厂商电价p(i)的均值和方差;第j级用户电价服从分布其中μq(j)和δq(j)分别为第j级用户电价q(j)的均值和方差;

根据分布特性和采用蒙特卡洛法抽样得到第i级发电厂商电价p(i)的K1个样本p(i,k1)(k1=1,2,…,K1)和第j级用户电价q(j)的K2个样本q(j,k2)(k2=1,2,…,K2);

步骤2、计算交易商与发电厂商和用户双边交易时的相对损失,具体方法是:交易商采用电价样本p(i,k1)与第i级发电厂商和采用电价样本q(j,k2)与第j级用户双边交易时的相对损失zpq(i,j,k1,k2)为:

交易商采用第k1个电价样本与全部等级发电厂商和采用第k2个电价样本与全部等级用户双边交易时的总相对损失zpq(k1,k2)为:

式中,Uxy=[x(i)y(j)]1×(IJ)为交易对象选择行向量;为交易损失行向量;

步骤3、计算交易商与发电厂商和用户双边交易时的总条件风险价值,具体方法是:将电价p(i)的K1个样本和电价q(j)的K2个样本分别代入式(1),得出交易商与第i级发电厂商和第j级用户双边交易的K1×K2个相对损失zpq(i,j,k1,k2),计算得到这K1×K2个相对损失zpq(i,j,k1,k2)在置信度水平β下的值,记为zpq_VaR(i,j),计算一组数据在某个置信度水平下的值是目前成熟的技术;

交易商与全部等级发电厂商和全部等级用户双边交易时的总风险价值zpq_VaR为:

交易商与全部等级发电厂商和全部等级用户双边交易时的总条件风险价值zpq_CVaR为:

式中:β为置信度水平,优化取值可为0.95;

步骤4、建立电能交易商交易对象选取优化模型,该模型基于目标函数:

minZpq_CVaR (5)

约束条件为:

步骤5、采用粒子群优化方法求解电能交易商交易对象选取优化模型,具体方法是:采用粒子群优化方法对式(5)和式(6)所示的优化模型进行求解,最终得出电能交易商选择各个容量等级发电厂商和用户比例x(i)和y(j)的优化值,实现交易对象选取的优化。

本发明的基于条件风险价值的电能交易商交易对象选取优化方法,综合考虑电能交易商在购电和售电侧与不同容量对象交易时的风险,优化选取交易对象,为电能交易商制定电能交易战略提供了依据,对于促进售电侧市场化改革具有重要理论和实用价值。

附图说明

图1是本发明的电能交易商电能交易战略示意图。

图2是本发明的基于条件风险价值的电能交易商交易对象选取优化方法流程图。

具体实施方式

下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例:

附图1为本发明的电能交易商电能交易战略示意图。电能交易商在购电市场中向发电厂商购入电能,在售电市场向用户售出电能。在购电侧,按发电容量将发电厂商划分为I个等级,在售电侧,按用电容量将用户划分为J个等级。等级划分的依据目前没有公认的标准,电能交易商可自行确定,例如以10MW为级差进行等级划分。电能交易商需要优化在购电侧与第i个容量等级发电厂商交易的比例x(i)(i=1,2,…,I)和在售电侧与第j个容量等级用户交易的比例y(j)(j=1,2,…,J),减小与不同容量对象交易时的经济损失,提高自身经济效益。

附图2为本发明的基于条件风险价值的电能交易商交易对象选取优化方法流程图。具体实现步骤为:

1)获取各容量等级发电厂商电价p(i)和用户电价q(j)的样本

电能交易商可得到各容量等级发电厂商电价p(i)和用户电价q(j)的历史统计数据,研究表明这些电价均呈现正态分布。因此,第i级发电厂商电价服从分布其中μp(i)和δp(i)分别为第i级发电厂商电价p(i)的均值和方差;第j级用户电价服从分布其中μq(j)和δq(j)分别为第j级用户电价q(j)的均值和方差;

根据分布特性和采用蒙特卡洛法抽样得到第i级发电厂商电价p(i)的K1个样本p(i,k1)(k1=1,2,…,K1)和第j级用户电价q(j)的K2个样本q(j,k2)(k2=1,2,…,K2)。

2)计算交易商与发电厂商和用户双边交易时的相对损失

交易商采用电价样本p(i,k1)与第i级发电厂商和采用电价样本q(j,k2)与第j级用户双边交易时的相对损失zpq(i,j,k1,k2)为:

交易商采用第k1个电价样本与全部等级发电厂商和采用第k2个电价样本与全部等级用户双边交易时的总相对损失zpq(k1,k2)为:

式中,Uxy=[x(i)y(j)]1×(IJ)为交易对象选择行向量;为交易损失行向量。

3)计算交易商与发电厂商和用户双边交易时的总条件风险价值

将电价p(i)的K1个样本和电价q(j)的K2个样本分别代入式(1),得出交易商与第i级发电厂商和第j级用户双边交易的K1×K2个相对损失zpq(i,j,k1,k2),计算得到这K1×K2个相对损失zpq(i,j,k1,k2)在置信度水平β下的值,记为zpq_VaR(i,j),计算一组数据在某个置信度水平下的值是目前成熟的技术。

交易商与全部等级发电厂商和全部等级用户双边交易时的总风险价值zpq_VaR为:

交易商与全部等级发电厂商和全部等级用户双边交易时的总条件风险价值zpq_CVaR为:

式中:β为置信度水平,优化取值可为0.95;

4)建立电能交易商交易对象选取优化模型

优化模型目标函数为:

minZpq_CVaR (5)

优化模型约束条件为:

5)求解电能交易商交易对象选取优化模型

采用粒子群优化方法对式(5)和式(6)所示的优化模型进行求解,基于粒子群的优化模型求解方法是目前成熟的技术,最终得出电能交易商选择各个容量等级发电厂商和用户比例x(i)和y(j)的优化值,实现交易对象选取的优化。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

再多了解一些
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