本文摘要:摘要電力市場領域中,發電商市場力的存在會導致電力資源配置效率低下,損害社會福利,降低市場競爭效率。對發電商行使市場力的行為方式進行分析,建立發電商市場力風險評估指標體系,并應用改進CriticG1組合賦權法對某地區發電商市場力風險進行綜合評價。算
摘要電力市場領域中,發電商市場力的存在會導致電力資源配置效率低下,損害社會福利,降低市場競爭效率。對發電商行使市場力的行為方式進行分析,建立發電商市場力風險評估指標體系,并應用改進CriticG1組合賦權法對某地區發電商市場力風險進行綜合評價。算例結果表明,該地區發電商市場力水平各異。所提方法已在華東某省電力市場得到了實際應用并取得良好的效果,可為其他地區市場運營機構有效識別發電商市場力風險提供一定的依據及參考。
關鍵詞:風險評估;發電商市場力;改進Critic法;G1法;組合賦權法
引言
中國電力行業的產權結構特點決定了以省為單位的發電側市場集中度較高,容易出現市場力問題,引發相應風險[1]。發電商市場力主要指發電商所具有的操縱市場,特別是操縱價格的能力。隨著市場化改革的深入,越來越多的省份將要開放電力現貨市場,相比于現在的中長期電量市場,現貨市場的市場力問題將更為嚴重,因此,如何精準、高效地監測發電商市場力,制定合理措施維護電力市場秩序,是當前中國電力市場運營機構應當首要考慮的問題。為實現對發電商市場力的監測,國內外學者做了大量研究。
文獻[2]提出了包括Top指數、HI指數、關鍵供應商指數以及剩余供給系數在內的結構性指標。這些指標能夠為市場運營者提供不同的觀察角度,幫助其更加全面了解市場。部分學者在此基礎上增加了行為性指標。文獻[3]基于發電商的報價行為提出了利潤報價變化率和利潤容量變化率指標,可用于判別機組間是否存在串謀行為以及串謀的程度。
文獻[4]提出了有效物理持留指數和有效經濟失真率指數等市場行為指標,提高了市場力監測的有效性和準確性。文獻[5]從衡量價格偏離競爭水平的程度和超額利潤出發,提出了價格補償指數和財富轉移收益率個指標。所提指標不僅可以判斷市場參與者是否行使市場力,還可以分析市場力對市場價格的影響,為監管者提供指導。文獻6]基于產業組織理論的分析模型構建了電力現貨市場分析體系,為揭示現貨市場的運行特點提供參考。
文獻7]在電力市場適應性評估指標體系的基礎上,應用層次分析法確定各項指標權重,并通過模糊加權平均算法對發電商市場力進行綜合評價。但賦權方法比較主觀,沒有有效結合指標的客觀性和決策者的主觀意愿,評價結果不夠準確。針對上述研究現狀和問題,本文根據電力市場的交易時序從事前和事后兩個階段提煉出了具有普遍適用性的指標,并通過G1法和改進Critic計算各指標的主觀權重及客觀權重,利用改進博弈論組合賦權法計算各指標的綜合權重,構建集結模型,確定各發電商市場力風險等級,警示發電商規范自身交易行為,保障電力市場健康平穩發展。
1發電商市場力監測指標體系
電力市場中,市場交易行為對交易結果有直接影響,因此,分析和防范市場主體的異常交易行為是市場風險防范的關鍵任務。對于發電商來說,行使市場力[911]的方式主要有包括物理持留、經濟持留及市場串謀;趯Πl電商市場力行為方式的分析,本文對目前應用較為廣泛的市場力評估指標進行了篩選與改進,建立了發電商市場力風險監測全指標庫,根據交易時段劃分為事前監測指標子集和事后監測指標子集,實現對發電商異常交易行為的有效識別。
1.1事前監測指標子集本文利用事前監測指標子集在申報階段分析各機組的報價曲線,從市場占有率、經濟持留和市場串謀判斷發電商是否存在動用市場力的可能。在集中競價過程中機組經濟持留的嚴重性不僅與報價有關,更與高報價段的容量有關。為此,本文對量價指數[8]進行了改進,提出了高報價量價指數,該指標可以更為準確地判斷機組的異常報價,尤其是機組的持留行為。此外,本文提出了新的指標高報價序列相關性,并應用報價曲線差異面積比率、高報價序列相關性對任意兩臺機組在報價過程中的數據特征進行分析,進而有效識別機組間的串謀行為。
1.2事后監測指標子集
本文利用事后監測指標子集分析機組的成交情況,進而判斷中標機組是否獲取超額利潤。其中,中標電量市場份額和報價成功度指標用于衡量機組報價策略的有效性;機組序外容量指數用于判定中標機組是否采用物理持留行為;高報價中標率和邊際價格中標容量占比指標用于判定機組是否采用報高價策略。
(1)超額利潤累計值。該指標是指機組申報高價且中標的容量在多場集中競價中獲取利潤的累計值。不同時刻市場出清價格是不一樣的,機組的報價水平也存在差異,因此,本文提出了超額利潤累計值指標對機組在不同時刻獲取的超額利潤進行累計計算,進而衡量機組的市場力狀況。(2)邊際價格中標電量。該指標是指機組在多場集中競價中報價等于邊際價格的中標容量累計值,用于衡量機組的市場力狀況。
2發電商市場力評價流程
目前發電商市場力監測指標體系的評價方法主要有灰色關聯分析法11]、模糊綜合評價法12]、序關系法[13]、層次分析法[14]、熵權法14]和組合賦權法等。在篩選后形成的指標體系中,各指標對評價機組市場力的貢獻度有所不同,需要通過指標權重加以衡量。本文采用改進Critic法和G1法相結合的組合賦權法,既能增強指標賦權的客觀性,又能兼顧專家的知識和經驗。
傳統Critic賦權法在考慮指標間相關性的同時不改變指標自身信息,但忽視了兩者的有效結合,在一定程度上降低了權重分配的準確率15]。為此,本文引入改進Critic算法,利用待定系數分析指標沖突性和對比度之間的重要性,優化Critic算法。
風險處置方法為實現對違規問題的有效處理,本文針對不同風險等級提出了相應的風險處置方法。在事前監測階段,若機組的綜合評分達機組到中高風險閾值時,該機組將被認定為異常行為機組并記錄在案。在事后監測階段,通過對事前監測階段篩選出的異常行為機組進一步跟蹤分析并判定機組的風險等級。
若機組的綜合評分達到中風險閾值時,該機組將被標簽為黃色預警機組,同時通過市場運營機構向市場發布,提醒相關的市場成員在下一輪競價中規范自身的報價行為。若機組的綜合評分達到高風險閾值時,該機組將被標簽為紅色預警機組,同時通過市場運營機構向市場監管機構發布,監管機構根據《電力市場監管條例》對相關市場主體進行法規化處置,并在下一輪競價過程中可對該類機組的報價予以限制。
3客觀權重算法對比分析
常見的客觀賦權法包括:熵權法、傳統Critic法、差分系數Critic法和灰色關聯Critic法。本文以事后監測指標為例,在不同指標篩選條件將改進Critic法與常見的客觀賦權法進行對比,驗證了改進Critic法的有效性。其中,灰色關聯Critic法運用灰色綜合關聯模型計算指標間的相關系數,其權重結果與參考序列的選取關系較大。
對于單臺機組而言,通過綜合評價其市場占有率水平、經濟持留行為程度以及物理持留行為程度即可判定其是否動用了市場力。但除了單臺機組通過自身的經濟持留手段、物理持留手段行使市場力之外,機組間也可通過市場串謀形成“串謀聯盟”行使市場力。
為此,本文除了對單臺機組的市場力水平進行評估之外,對任意兩臺機組之間的串謀行為程度也進行了評估。但在實際情況下小容量機組在市場中所占份額較小,其對市場價格并不能造成實質性的影響。本文綜合評價方法將此類機組判定為低風險機組,從而驗證了本文算法的準確性。綜上,本文提出的發電商市場力評價方法與傳統的發電商市場力評價方法相比,指標賦權相對比較合理,評價結果可信度較高。
電力論文范例:電力系統中高壓電纜輸電線路設計研究
4結論
本文通過分析發電商行為方式,建立一套發電商市場力風險監測指標庫,基于相關性分析選取發電商市場力風險評價的關鍵指標,應用改進CriticG1法對發電商市場力風險進行綜合評價。
(1)從事前和事后監測角度出發建立發電商監測指標體系庫,其中事前監測指標子集主要是對機組的報價行為進行分析,事后監測指標子集考察的是機組的成交情況,通過對市場出清前、后兩個階段機組的交易行為進行監測與分析,有效識別機組的市場力風險。(2)對權重賦值算法進行改進,提高算法的適用性。本文應用博弈論組合賦權法,對改進Critic賦權法和G1賦權法確定的主客觀權重加以集結,有效融合決策者的主觀意愿和指標數據的客觀信息,實現對發電商市場力風險的有效評價。
(3)算例結果表明,本文提出的評價算法和評價流程具有較強的可行性,能夠幫助市場運營者進一步分析不同指標特征和適用場景,為市場運營機構有效識別風險對象提供了良好的依據,有利于提高電力市場風險管控的水平,具有推廣應用價值。(4)本文方法適用于參與現貨市場發電商市場力風險分析,已成功應用于華東某省電力市場的發電商市場力監測。下一步將對多品類能源市場環境下能源供應商存在的市場力行為進行深入研究。
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作者:李雪松,蔣宇,劉胥雯,王陽,丁羽
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