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摘 要

我国从2002年开始电力改革，首先实行厂网分离，引入竞争，打破发电垄断，后又将售电权权利放开，设立六类售电主体，促进了电力零售市场的鼎新历程。作为零售市场的主体，售电公司需要从市场采买电能然后卖给用户，这也意味着售电公司将会面临市场价格波动性强和用户负荷不确定性强的两重风险。因此，探究售电公司计及市场份额的购售电策略十分重要，也是本文的研究对象。

本文第二章首先运用层次分析法对影响市场份额的因素定性分层并定量计算，得到用户效用和市场份额的数学模型。在此基础上，本文第三章选取三种购电方式和分时电价、固定电价的售电方式随机搭配多种购售电策略进行对比分析，建立非线性数学规划模型，以售电公司的经济利润和风险规避为目标进行策略优化的。在第四章中，考虑到预测的误差，为了更好地规避风险，需要优化购售电策略，本文加入了目前较为成熟的可中断负荷和关键负荷电价项目。因为市场份额更多地取决于用户的选择，又应用了双层规划思想，从售电公司以及用户满意度两个层面考虑，比较购售电策略的优劣。

本文通过研究表明，不同的购售电策略都会有不一样的收益和风险，售电公司需要结合自身能力、用户需求和市场特点选择合理的购售电策略。引入多种需求响应项目，更加丰富多样的购售电策略合理组合可以在保证一定的用户满意度的前提下，明显增加售电公司期望收益并有更多的手段规避风险，实现售电公司和用户的双赢，为我国零售市场的发展提出了建议。

关键词：电力市场 购售电策略 风险规避 需求响应 双层规划

Electricity Purchasing and Selling Strategies of Electricity Sales Companies Considering Market Share

ABSTRACT

Since 2002, China began its electric power reform. Firstly, it separated power plants from power grids, introduced competition, broke the power generation monopoly, and then liberalized the right to sell electricity. Six types of electricity sellers were set up, which promoted the new course of electricity retail market. As the main body of the retail market, power companies need to buy electricity from the market and sell it to customers, which also means that power companies will face the dual risks of strong market price volatility and strong uncertainty of user load. Therefore, it is very important to explore the strategy of purchasing and selling electricity considering market share, which is also the research object of this paper.

Firstly, the analytic hierarchy process (AHP) is used to quantitatively and qualitatively calculate the factors affecting market share, and the mathematical models of user utility and market share are obtained. On this basis, this paper chooses three methods of purchasing electricity, time-sharing electricity price and fixed electricity price, and randomly matches various strategies of purchasing and selling electricity. In this paper, a mathematical model of non-linear programming is established to solve the problem with the goal of maximizing the profit and minimizing the expected risk loss of the portfolio trading strategy of the power selling company. In the fourth chapter, considering the prediction error, in order to avoid risk better, it is necessary to optimize the strategy of purchasing and selling electricity. This paper adds the current mature interruptible load and key load price items. Because the market share depends more on the choice of users, and the idea of bilevel programming is applied to compare the advantages and disadvantages of the strategy of purchasing and selling electricity from the two aspects of power companies and customer satisfaction.

The research shows that different strategies of purchasing and selling electricity will have different benefits and risks. Electricity companies need to choose reasonable strategies of purchasing and selling electricity according to their own capabilities, user needs and market characteristics. Introducing a variety of demand response projects and a more diversified and rational combination of power purchase and sale strategies can significantly increase the expected revenue and avoid risks of power sales companies, and achieve a win-win situation for power sales companies and users on the premise of guaranteeing a certain degree of customer satisfaction.

Key word: Electricity market; Demand response; Electricity Purchase and Sale Strategy; Risk Avoidance; Bilevel Planning

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1研究背景与意义 1

1.2 研究现状 1

1.2.1国内研究现状 1

1.2.2国外研究现状 2

1.3应用前景 2

1.4本文研究内容及思路 3

第二章 售电公司基于用户效用的市场份额 5

2.1用户效用函数建模 5

2.1.1层次结构的建立 5

2.1.2市场份额建模 7

2.2算例分析 7

2.2.1用户效用 7

2.2.2市场份额 8

第三章 基于CVaR的售电公司购售电策略研究 10

3.1风险控制及评估 10

3.2购售电建模 10

3.2.1购电成本建模 10

3.2.2售电收益建模 11

3.3基于CVaR的购售电风险评估方法 12

3.4算例分析 13

3.4.1数据来源及假设 13

3.4.2优化结果 15

3.5本章小结 19

第四章 售电公司平衡市场优化策略 20

4.1不确定性模型 20

4.2双层规划思想 20

4.3需求响应项目收益 20

4.3.2合同用户预先违约惩罚 21

4.3.3关键负荷电价项目收益 22

4.3.4平衡市场直接交易收益 22

4.4用户满意度模型 23

4.4.1用电方式满意度 23

4.4.2用电成本满意度 23

4.4.3用户满意度目标函数 24

4.5算例分析 24

4.5.1数据来源及假设 24

4.5.2结果分析 25

4.6本章小结 29

第五章 结论与展望 30

参考文献 31

致谢 34

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

人们的生活在不断改善，现代化电子电气设备也愈发常见，越来越多的地方需要用电。在零售市场中，售电公司先要买电然后卖给用户，在这个过程中，他要考虑价格波动带来的风险，也要保证自己的市场份额。所以，对于售电公司而言，想要在更大程度上增加本身的经济收益，最重要的就是优化本身的购售电策略，也就是说，售电不仅需要找寻最优惠的购电策略，同时还要综合售电策略进行多方面的权衡。

供电的目的不止是盈利，不止是一项经济事业，更是一项公共事业，是为了满足全社会电力用户最基本的生活生产用电。所以，售电公司必须明确，优化购售电策略不是在全部范围内进行的，而是对总电量减去用户基本用电量之后的剩余电量进行优化调度，这样才能够在一定程度上加快社会经济的优良发展。当剩余电量是正值的时候，可以根据公司当前的市场份额和其他目标指标，判断是否要扩展市场份额、继续增加售电量等，以此增加售电公司的经济收益；当剩余电量是负值的时候，就要实施相应的限电办法，力图最大限度地控制企业经济损失。

1.2研究现状

长期以来，各国电力工业均实施发、输、配、售垂直一体化的垄断经营模式[1]。因为垄断的弊端明显，严峻妨碍了经济成长，所以世界各国前赴后继地开始实行改革，核心方法就是打破垄断，引入社会竞争，通过操纵市场力达到提升效率、优化购售电策略、提升供电质量的目的。此外，在新的电力市场环境下，售电公司的相互竞争、相互促进可以为用户提供更好的电能服务，提升用户满意度，达到双赢。为了增强市场竞争力，扩展市场份额，降低交易成本和规避风险损失，相关领域专家学者综合国内外零售市场改革和成长轨迹，剖析了不同购电方式及售电策略随机组合的结果，提出了科学、多样化的售电公司购售电策略。

1.2.1国内研究现状

文献[2]介绍了国外电力市场配电侧环境，为我国零售市场的配电侧改革提出了建议。文献[3-4]多方面地解释了什么是零售市场及其特点，探讨了开放零售市场打破垄断引入竞争将会产生的影响，通过对国外先行改革的案例分析为我国开放售电市场做了前期的理论研究准备，为以后更加实际可靠深刻的的研究指引了一个大致的方向。文献[5-6]为我国开放零售市场引入竞争做出了几项改革建议，还介绍了基本定价和规避风险的方法。文献[7-10]详细阐述了建立零售市场的意义，并且深入浅出地介绍了电力零售市场组成结构，现行的一些购售电策略，度量风险管理方法等，简单研究了零售市场引入竞争将会造成的影响。

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