[发明专利]基于CVaR的售电公司购电组合策略

说明书

技术领域

本发明属于电力市场风险管理技术领域，尤其涉及一种基于投资组合方法和CVaR建立售电公司在实时市场、日前市场和长期合同市场间购电决策模型。

背景技术

电能不同于一般商品，不能大规模有效地储存，并且要求供需双方瞬时平衡，由于供需双方的突变不能通过储量来平衡，因而电力市场均衡价格呈现强烈的易变性。电力市场中电价的易变性使得各个市场参与者都面临巨大的利益损失风险，电力市场中风险管理的重要性逐渐凸显，采用合适的风险管理工具和方法来回避或控制风险变得尤为重要。

发明内容

本发明为了对电力交易中的价格风险进行管理，为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

S1.模型所需数据搜集。又包括以下步骤：

S1-1.基于电力市场的各个子市场，分别确定实时平衡市场，日前现货市场，远期合同市场的电价以及电价所服从的正态分布；

S1-2.确定总负荷需求和固定的销售价格；

S2.基于CVaR的售电公司购电决策模型。又包括以下步骤：

S2-1.确定收益函数方程；

S2-2.确定基于CVaR的总体模型；

S3.分情况的模型求解，根据售电公司的风险偏好程度选择最佳的购电组合策略。又包括以下步骤：

S3-1.计算当现货价格均值高于远期合同价格时的购电组合结果；

S3-2.计算当现货价格均值低于远期合同价格时的购电组合结果；

附图说明

图1为β＝0.95时购电组合期望收益与MaxCVaR的关系图

图2为基于CVaR的售电公司购电组合策略的流程框图

具体实施方式

本发明的基于激励惩罚机制的指标综合评价方法的具体步骤如下：

S1.模型所需数据搜集。又包括以下步骤：

S1-1.基于电力市场的各个子市场，分别确定实时平衡市场，日前现货市场，远期合同市场的电价以及电价所服从的正态分布；

假设供电公司在实时平衡市场、日前现货市场、远期合同市场的购电量分别为x₁、x₂、x₃；根据历史数据，确定实时平衡市场的价格P₁，服从均值为u₁，方差为的正态分布，日前现货市场的价格P₂，服从均值为u₂，方差为的正态分布，远期合同价格固定为P₃，服从均值u₃＝P₃，方差的正态分布。

记P＝[P₁,P₂,P₃]^T，u＝[u₁,u₂,u₃]^T，X＝[x₁,x₂,x₃]^T，其中T表示转置。

S1-2.确定总负荷需求和固定的销售价格；

设销售电价固定为S，负荷总需求为Q，则有：

x_i≥0i＝1,2,3 (2)

式(1)表示总的购电量等于总的负荷需求，式(2)表示在各个市场的购电量非负。

S2.基于CVaR的售电公司购电决策模型。又包括以下步骤：

S2-1.确定收益函数方程；

将供电公司的收益定义为销售收入与购电成本之差,则购电组合的收益函数为:

π＝SQ-x^TP(3)

收益的期望值为：

Eπ＝SQ-x^Tu(4)

S2-2.确定基于CVaR的总体模型；

在实时平衡市场、日前现货市场、远期合同市场的购电量分别为x₁、x₂、x₃的购电组合下，售电公司的损失可以表示为负的收益，即：

f(X,P)＝-π＝x^TP-SQ(5)

如要求购电组合的CVaR不能大于某一确定的最大MaxCVaR，则有：

其中:a表示该购电组合在某一置信水平β下的最大可能损失，即VaR损失，m是所取历史数据或模拟样本的个数，P^k表示各市场价格的第k个历史或模拟数据。