考虑风险规避的电力竞价激励契约设计与建模仿真研究

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随着电力行业市场化的深入,在维系电力市场竞争性的同时保障电价长期稳定,已成为广为关注的议题。设计合理的激励契约,可以引导发电商保持长期理性报价,防范其在电力供需紧张等突发性不确定坏场景下的投机性报价行为,兼顾电力市场竞争机制的积极性和抗风险性。本文基于多Agent仿真平台,提出了一种考虑风险规避的电力竞价激励性契约,意在探索设计不确定条件下能够有效抑制电价飞升的激励性契约参数设计,以抑制市场不确定因素的长期扰动影响。主要研究内容如下:首先,构建电力市场多Agent仿真框架,模拟电力市场中独立系统调度机构(Independent System Operator,ISO)、发电商等成员的职能运作以及彼此之间的竞争交互关系,为后续研究提供仿真实验平台。其次,使用场景法描述电力市场中具有不确定性的离散场景,将需求突变等带有不确定性的不利情景组合定义为坏场景集。融合坏场景集法和电力竞价机制的设计理念,以保价契约为实现媒介,设计了一种考虑风险规避的电力竞价激励契约,通过引入平衡因子,以协调市场最优均价的实现和电价抗风险鲁棒性之间的平衡;纳入权重因子以达到购电成本和电价稳定双重目标的最优化;建立了基于一主多从Stackelberg博弈的双层规划模型以研究购电商和发电商的行为策略,并设计了区间混沌算法求解。通过仿真实验验证激励契约在不确定条件下平缓电价波动幅度的作用和意义。最后,考虑ISO Agent和发电商Agent的个人理性演化,引入了Q学习强化算法模拟ISO Agent和发电商Agent在竞争环境中试错、学习并进行策略改进的行为。结合多Agent仿真平台,对无激励契约及无Q学习、有激励契约但无Q学习、有激励契约且有Q学习等三种情况下电力市场的长期电价演化、购电成本演化进行了对比实验分析,验证了激励契约对保障电价长期稳定的有效性。
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