论文总字数：25546字

摘 要

随着电力行业的不断发展，电力市场化已经成了一个必然的趋势。电力行业的市场化可以打破原有电力市场的垄断模式，促进发电企业的竞争，提高了整个行业的效率，但也给发电商带来了巨大的风险。尤其是处在市场发电侧竞价中的新能源产业，由于其独有的特性，新能源发电商在竞争中面临着十分复杂的风险。

如何在电力市场规则下构建含有风险度量的新能源电力竞价策略是本文拟探讨的问题。本文首先介绍了电力市场的概念、运营模式、交易模式以及竞价规则，然后讨论分析了现今比较流行的发电商竞价策略，其次，介绍了经济学中的风险价值(VaR)和条件风险价值(CVaR)作风险度量指标。再次，讨论了发电商竞价与风险度量在新能源发电领域的运用。

最后，运用VaR和CVaR作风险度量指标，对实时市场和日前市场规则下，建立了风力发电商的最优投标策略模型，同时提出了投标策略模型在多目标的情况的优化模型，实现实时市场中多机组新能源发电商的最优投标组合。算例采用蒙特卡罗方法模拟了风电实时发电量，并根据市场规则得到利润和概率以及其对应的风险值，得到最优的投标策略。同时算例还仿真模拟了风力发电商多机组共存的情况下其在电力市场中最优投标组合的优化问题。

关键词：电力市场，风险价值，条件风险价值，新能源，竞价策略，优化模型

NEW ENERGY GENERATOR BIDDING STRATEGY BASED ON CVAR

Abstract

With the continuous development of power industry, power marketization has become an inevitable trend. The marketization of power industry can break the monopoly of the original electric power market pattern, promote the competitive power generation enterprises and improve the efficiency of the whole industry. But it also brings great risk to the generator. Especially in power generation side market for new energy industry, because of its unique properties, the new energy generators are faced with the risk of complex in the competition.

How to build a new energy electric power bidding strategy with risk measurement under the rules of electricity market is the proposed problem discussed in this article. First, we introduce the concept, operation mode, trading patterns and bidding rules in the electricity market. Second, we discuss the popular electricity generators bidding strategy. Third, we introduce the value at risk (VaR) and conditional value at risk (CVaR) as risk metrics in economics. Last, we discuss the electricity generators bidding and risk measurement used in the field of new energy power generation.

Finally, using the VaR and CVaR risk measurement index, we establish the optimal bidding strategy model of wind power suppliers in the real-time market and day-ahead market. We also put forward a bidding strategy optimization model, to get an optimal bidding combination of new energy power generators who has multiple units in the real-time market. The case using montecarlo method to simulate the real-time wind power generation, getting the profits, the probability and the value at risk according to the market rule to calculate the optimal bidding strategy. We also build a optimization model of the wind power generator who has multiple units in electricity market.

Key words: electric power market, value at risk, conditional value at risk, new energy, the bidding strategy, optimization model

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 引言 1

1.1.1 研究背景 1

1.1.2 研究的目的及意义 2

1.2 存在的问题 2

1.3 本文的主要工作 3

第二章 电力市场与竞价策略 4

2.1 电力市场概述 4

2.1.1电力市场运营模式 4

2.1.2电力市场交易模式 7

2.2发电商竞价 7

2.2.1发电商竞价规则 7

2.2.2发电商竞价策略 8

第三章 风险度量方法 10

3.1风险度量发展概述 10

3.2风险价值（VaR） 10

3.3条件风险价值（CVaR） 11

3.4 VaR与CVaR比较 12

3.5 新能源CVaR概述 12

第四章 新能源CVaR竞价策略 14

4.1新能源竞价策略概述 14

4.2 含新能源单机组竞价 15

4.2.1 含新能源单机组CVaR竞价模型 15

4.2.2 算例 17

4.3 含新能源多机组发电商竞价优化 20

4.3.1 含新能源多机组发电商CVaR竞价优化模型 20

4.3.2算例 21

结 论 26

参考文献（References） 28

致 谢（References） 30

绪 论

1.1 引言

随着电力行业的不断发展，电力市场化已经成了一个必然的趋势。电力行业的市场化可以打破原有电力市场垄断和计划的模式，靠市场经济、看不见的手使得电力资源得到更高效的配置，从而提升行业效率。而参与其中的发电商，必须在市场化的竞争中合理地运用数学、经济学、电力专业知识寻求自身最大化的利益，发电商竞价策略的研究应运而生。

1.1.1 研究背景

由于电力的特殊性质，很多年来，世界各国的电力行业无一例外地采用了垄断经营的模式，即各个地区的发电、输电、售电由一家公司运作经营。这样的模式，有利于开展电力的计划、生产和调度，利于电力网的稳定，也利于电力行业早起的发展和普及。

但垄断经营的模式也有很大的弊端，它使得电力市场的资源得不到最优的配置，也容易导致电力行业的效率下降，竞争力降低，经营管理因循守旧，阻碍了电力行业的进一步发展。

近些年来，经济和科技的高速发展对电力行业不断地提出新的要求，电力行业的市场化改革势在必行。从20世纪80年代开始，世界各国先后进行了电力行业的市场化改革，虽然各国的改革各不相同，但核心都是打破垄断，引入市场化的竞争从而使电力资源得到更好的优化配置，为社会提供更好更廉价的电力服务。

截至目前，已经有许多国家进行了电力市场的改革。智利和英国是最早开始进行电力行业市场化改革的国家，英国开创了电力联营体（即Pool）的电力市场交易模式，对世界电力行业的市场化发展产生了巨大的影响。电力联营体交易模式，作为一种现今的电力市场模式，使得英国的电力行业市场化改革获得了巨大的成功，也为相继而来的其他国家的电力行业市场化改革提供了宝贵的经验。随后，美国、澳大利亚、新西兰、瑞典、印度等国先后踏起了电力行业市场化改革的步伐。

其中，美国和北欧的电力市场改革在业界是几个比较成功的范例。

美国的电力市场化改革实行发电端的逐步自由化，以州为单位，逐步采用发电侧竞争招标方式，各州采用电力经纪人方式、自愿电力库等方式，开放电网使用权，逐步开放用户的选择权，引入市场竞争。虽然有失败的经验，但总的来说美国的电力市场改革对世界各国的影响颇为深远。

在世界电力行业市场化改革的浪潮中，我国从1998年开始，以“厂网分开、竞价上网”的方针开始对我国的电力行业进行市场化改革。首先在山东、上海、浙江、辽宁、吉林、黑龙江六个省进行试点。02年底，我国在电力行业成立了11家电力公司，04年又规划了6个区域级的电力市场。尽管如此，我国还处于电力行业市场化的初级阶段，我们的电力体制还处于摸索适合中国国情的电力市场模式阶段。

电力行业市场化,让电力行业的发电、输电、调频、配电等环节都发生了很大的变化，许多新问题、新挑战也迎面而来。新的电力市场需要新的经济手段和技术方法的支撑。而发电商，尤其是国内的发电商，对电力市场下科学的竞价策略和电力市场中的风险把控有着强烈的需求。在这样的背景下，电力市场基本理论、运营技术和发电商的科学竞价策略、风险把控的研究领域已经成为现今电力市场的研究关键和热点。

1.1.2 研究的目的及意义

电力行业的市场化给电力行业提出了更高的要求，也提出了许多新的值得深入的课题。发电商在这样新兴的电力市场中，运营方式和经济策略较之前的垄断时期相比，有何很大的不同。因此，研究在电力市场的环境下，发电商的科学竞价策略问题是电力市场理论研究领域中的一个热点问题。

发电商竞价策略指的是发电商在电力市场中进行交易时，为了尽可能地获得最大利润，根据特定的市场规则进行报价时所采取的策略。发电商的利润取决于电力市场中的电力价格、机组成本、发电量，还有自身不同的报价策略等诸多因素，但这些因素都有一定的不确定性。导致发电商，特别是新能源发电商在电力市场中面临着市场风险。本课题着力研究了发电商，特别是新能源发电商的竞价策略，并考虑了新能源的特点，着力研究了风险在竞价策略中的体现。

考虑到现今由于清洁环保等因素，新能源发电的蓬勃发展和我我国不断推进的电力市场化改革，本课题对发电商，特别是新能源发电商而言，可以有效的规避风险，同时合理地增加自身利益。尤其是我国新能源发电领域刚刚起步，电力市场也在不断完善中，发电商对市场环境和规则还不够熟悉，急需报价策略的理论指导，也急需科学合理的风险把控标准，更需要高效的辅助报价决策工具来帮助发电商进行决策。对于电力运营者而言，为了使所有参与竞争的电力企业处于平等合理的地位，提供合理的竞价规则和算法是必不可少的。因此研究考察发电商的竞价策略和风险，可以有助于完善市场结构，改善竞价规则，合理分摊风险。有助于电力市场的不断完善。

所以本课题的研究探讨意义深远。

1.2 存在的问题

电力市场中，发电商是基本的市场参与单位，在市场中占有非常重要的地位。本文站在发电商的角度，讨论研究了发电商竞价策略决策和风险把控问题。竞价策略是电力市场理论研究中的一个难点，不同市场规则策略不尽相同，而且有一定的实时性和随机性。风险把控也是一个非常重要的方面，电力市场中的风险并不比其他市场小，而且由于电力市场的特点，发电商和电力市场管理人员对风险的把控需求尤为强烈，只有度量测算了风险，发电商才能在激烈的市场竞争中认识风险，才能在决策中规避风险，增加利润。

如何科学地测量风险，并根据风险科学合理地制定发电商的竞价策略，是现今电力市场竞价理论中的一个难点和热点。风险价值（即VaR）和条件风险价值（即CVaR）是经济学中比较科学的风险度量标准，也是目前在经济学中使用比较广泛的标准，适用于比较复杂的投资组合策略研究。VaR表示风险中公司损失的价值，而CVaR表示公司损失超过VaR部分的平均值。因此，这两个数值能很好地将潜在的风险用简明的数字表达出来。

电力市场有经济开放市场的一般特性，有市场价格的波动，供需的波动。同时电力具有实时性，能源特别是新能源还存在不确定性，这些都使得电力市场中的风险组成十分复杂。电力市场中的发电商需要正确地认识到这些风险，合理地运用策略规避风险，获得最大利润。现今的发电商竞价策略并没有对这种风险进行充分的考虑和研究，借着新能源发电不断兴起的背景，作者认为在传统的竞价策略中结合风险评估建立科学的综合竞价策略是十分必要的。所以如何结合风险评估建立综合的发电商竞价模型是本课题提出的问题。

1.3 本文的主要工作

在发电侧引入市场竞争的电力市场模式下，发电商关心的是在尽量降低风险的前提下如何获得最大的利润。但市场的环境变幻莫测，风险也时时在变。本文主要工作是引进了风险的度量方法来量化发电商的风险，并结合风险度量俩建立合理科学的综合发电商竞价策略，帮助发电商在电力市场的竞争中合理地规避风险、获得利润。

（1）对电力市场进行了深入的了解，分析了电力市场的运营模式与交易模式，同时对现今流行的发电商竞价策略进行了综合分析研究。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：25546字

相关图片展示：