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1、硕士学位论文发电商竞标策略研究及其分布式仿真系统实现申请人：李长山学科（专业）：控制科学与工程指导教师：高峰 教授2007年05月55Research for Bidding Strategy of Generation Company and Implementation of Distributed Simulation SystemThesis Submitted toXian Jiaotong UniversityIn partial fulfillment of the requirementfor the degree ofMaster of Engineering Science
2、ByChangshan Li(Control Science and Engineering)Supervisor: Prof. Feng GaoMay 2007摘要论文题目：发电商竞标策略研究及其分布式仿真系统实现学科（专业）：控制科学与工程申请人：李长山指导教师：高峰 教授摘 要自20世纪80年代以来，世界上有不少国家开始重组其电力工业，以打破垄断、引入公平竞争和改善经济效率，最终目标是实现社会资源的合理分配和社会效益最大化。这些努力导致了电力工业特别是发电侧的市场化，促进了电力市场的形成。在发电侧市场中，各个发电公司要竞价上网，这使得其采用不同的竞标策略时所取得的利润很可能不同。因此，采
3、用何种竞标策略以实现利润的最大化是发电公司非常关注的一个问题。本文的主要工作围绕电力市场环境下发电商的竞标策略问题来展开。完成的工作内容主要包括：1. 对电力市场中发电商竞标策略研究领域的优化方法做了深入研究与分析。对这些方法的基本思想，所采用的模型特点和各自的优缺点等进行了详细阐述。通过对这些优化方法的讨论，提高了对竞标策略问题的认识，为进一步的研究奠定基础。2. 针对电力市场中统一出清价结算、发电商分段报价的时前市场交易模式，考虑机组爬升、最小开/关机、首末开/关机等运行约束以及机组启动成本对竞标策略的影响，提出基于Q学习算法的发电商竞标策略。通过在竞标策略仿真系统中的实现以及仿真算例的测
4、试，验证了算法的有效性，发电商可以在一定的竞标周期内得到最优的竞标策略。3. 对Multi-Agent技术以及Jade平台中的通信模块进行了深入研究。通过对仿真系统的运行流程分析，发现了影响系统性能的问题所在。利用Jade平台提供的消息通信机制，解决了系统中Agent之间双向的消息和数据传输问题，完成了分布式仿真系统的实现。为进一步扩展系统功能，充分发挥Agent特性奠定良好的基础。本文从发电商的角度通过仿真的方法对电力市场中的竞标问题进行研究，其结果不仅对发电商具有现实意义，同时对于市场的监管者研究市场结构和管理规则也可以起到重要作用。关 键 词：电力市场；竞标策略；Q学习；分布式系统论文类
5、型：应用研究ABSTRACTTitle: Research for Bidding Strategy of Generation Company and Implementation of Distributed Simulation SystemSpeciality:Control Science and EngineeringApplicant:Changshan LiSupervisor:Prof. Feng GaoABSTRACTSince the 1980s, many countries of the world began to rebuild power industry. T
6、he aim of the reforms is to break the monopolization, introduce fair competition and improve the efficiency of economy. The ultimate goal is to allocate social resource rationally and to maximize the social welfare. These efforts have led to found an electricity market, especially unilateral generat
7、ion market. Because of competing against each other for price, Generation Company (GenCo) will gain differenet profits depending on bidding strategies in the market. So how to choose a optimal bidding strategy to maximize profit is a major concern for generation company. Works in this thesis focuses
8、 on the bidding strategy of Generation Company in electricity market. These works are：1. Analyze the basic optimization methods which research on bidding strategy of Generation Company in electricity market. Elaborate on the basic idea, model features, advantages and disadvantages for these methods.
9、 Through the discussions, it promotes the cognition of the bidding strategy problems and lays the foundation for further research.2. For hour-ahead electricity market which has a uniform clear and piecewise bidding price mode, this paper provides a model to obtain a GenCos optimal bidding strategy b
10、ased on Q-learning algorithm, which unit constraints and start-up costs are considered. It has been validated effective through implementation in bidding strategy simulation system and case test. The model can be used to find the optimized bidding strategy of GenCo during certain bidding cycle.3. Re
11、search on Multi-Agent technology and communication module of Jade platform. Through analysing the operation process of simulation system, point out the key which affects system performance. By Utilizing information communication mechanism provided by Jade, two-way transmission of message and data ha
12、s been settled in simulation system and distributed simulation system has been achieved. It lays the foundation for function extension and better exertion of agent characteristics.This thesis focuses on the bidding strategy from the perspective of GenCo, the results not only have practical significa
13、tion for GenCos, but are also important to the research on the market structure and management rules for market regulators.KEY WORDS: Electricity Market; Bidding Strategy; Q-Learning; Distributed SystemTYPE OF THESIS: Applied Research目录目 录1 绪论11.1 论文研究的背景和意义11.1.1 电力市场的发展11.1.2 电力市场基本运行过程11.1.3 电力市场
14、仿真的意义21.2 电力市场结构与交易机制31.2.1 电力市场结构31.2.2 电力市场中的交易机制41.2.3 时前现货市场41.3 发电商竞标策略研究概述51.3.1 发电商竞标中所涉及的问题51.3.2 发电商竞标策略研究61.4 论文的主要内容及章节安排72 发电商竞标策略的优化方法92.1 基于预测市场清算价的方法92.1.1 基本思想描述92.1.2 预测模型的特点92.2 基于预测其他竞争对手的报价行为的方法102.2.1 基本研究方法102.2.2 数学模型的构造102.3 基于博弈论的策略性报价方法112.3.1 期望收益112.3.2 最大收益与报价122.4 竞标策略比
15、较132.5 小结143 考虑机组约束的时前市场发电商竞标策略153.1 Q学习方法153.1.1 相关概念及Q函数定义153.1.2 Q学习算法及收敛性173.1.3 非确定性下的Q学习183.2 Q学习策略模型193.2.1 问题的数学描述193.2.2 市场模型213.2.3 Q学习策略模型213.3 算法在仿真系统中的实现243.3.1 Agent类结构设计243.3.2 数据库设计263.3.3 算法流程图273.4 仿真算例与分析283.4.1 仿真环境描述283.4.2 确定性环境下的Q学习策略283.4.3 非确定性环境下的Q学习策略283.4.4 环境随机性对Q学习策略的影响
16、283.4.5 负荷需求对Q学习策略的影响283.5 小结284 分布式竞标策略仿真系统的实现284.1 多Agent技术与Jade平台284.1.1 Agent基本概念284.1.2 多Agent系统284.1.3 Jade平台介绍284.2 分布式仿真系统的实现284.2.1 仿真系统描述284.2.2 分布式实现284.3 分布式仿真系统的性能测试284.3.1 测试的环境与指标284.3.2 测试结果与分析284.4 小结285 结论与展望285.1 工作总结285.2 研究展望28致 谢28参考文献28声明CONTENTSCONTENTS1 Introduction1 1.1 Bac
17、kground and Importance1 1.1.1 Development of Electricity Market11.1.2 Basic Process of Electricity Market11.1.3 Significance of the Electricity Market Simulation21.2 Structure of Electricity Market and Trading Mechanism3 1.2.1 Structure of Electricity Market31.2.2 Trading Mechanism41.2.3 Hour-ahead
18、Market41.3 Overview of Bidding Strategy Research51.3.1 Issues involved in Bidding51.3.2 Research on Bidding Strategy61.4 Main Content and Chapter Arrangement72 Optimal Method of Bidding Strategy92.1 Method Based on Predicting MCP92.1.1 Basic Idea92.1.2 Features of Prediction Model92.2 Method Based o
19、n Predicting Opponentss Behavior102.2.1 Basic Research Method102.2.2 Construction of Mathematical Model102.3 Method Based on Game Theory112.3.1 Expected Income112.3.2 Maximal Income and Price122.4 Comparison of Bidding Strategy132.5 Brief Summary143 GenCos Bidding Strategy Considering Unit Constrain
20、ts153.1 Q-learning153.1.1 Conception and Definition of Q Function153.1.2 Q-Learning and Convergence173.1.3 Q-Learning in Uncertain Environment183.2 Q-Learning Model193.2.1 Mathematical Description193.2.2 Market Model213.2.3 Q-Learning Model213.3 Algorithm Implementation in Simulation System243.3.1 D
21、esign of Agent Class24 3.3.2 Design of Database263.3.3 Algorithm Flowchart273.4 Simulation Case and Analysis283.4.1 Simulation Environment283.4.2 Q-Learning in Certain Environment293.4.3 Q-Learning in Uncertain Enviroment303.4.4 Effect of Market Randomness323.4.5 Effect of Load Requirements323.5 Bri
22、ef Summary344 Implementation of Bidding Strategy Distributed Simulation System354.1 Multi-Agent Technology and Jade Platform354.1.1 Basic Concept of Agent354.1.2 Multi-Agent System364.1.3 Introduction of Jade Platform394.2 Implementation of Distributed Simulation System404.2.1 Introduction of Simula
23、tion System404.2.2 Implementation of Distributed Simulation System434.3 Performance Testing of Distributed Simulation System44 4.3.1 Testing Environment and Indicators44 4.3.2 Testing Result and Analysis454.4 Brief Summary465 Conclusions and Expectations47 5.1 Work Conclusions47 5.2 Research Expecta
24、tions47Acknowledgements49References51Declaration在每一章的末尾插入下一章的MathType的章标记（打印前将其字体颜色变为白色，在打印预览中看不见即可）：5 结论与展望1 绪论1.1 论文研究的背景和意义1.1.1 电力市场的发展随着电力系统的规模不断扩大，电力生产的成本不断降低，在 20 世纪早期，电力系统充分显示了规模经济的优越性，它可以随着系统规模的扩展而提供较低的电价和较高的系统可靠性。然而，自20世纪60年代以来，情况发生了变化，电力工业高度垄断的某些负面影响显现了出来。在西方发达国家，电力工业的规模经济逐渐饱和，发电机组的单个效率己接
25、近或达到了极限，而且建造容量更大的发电机组已经不能再大幅度降低成本。在成本的增加以及在电价受到管制的情况下，政府要为电力企业承受巨大的财政负担。为了消除这些负面影响，20世纪80年代末期，一些国家开始放松对电力工业的管制，进行纵向或横向的解捆，实施电力工业重组，建立竞争性的电力市场。这里“电力市场”是相对传统的垄断电力工业而言的，它是实现电力工业结构重组而引入商业竞争机制后的一大类新型电力工业资产结构、经营管理和运行管理模式的总称。到目前为止，全球有不少国家都进行了电力工业的市场化改革。1990 年英国电力工业全面走向市场化并取得初步成功，引起世界许多国家的仿效，美国、日本、澳大利亚、新西兰、
26、阿根廷及东欧国家都先后卷入了这股电力工业改革的洪流。这些国家的成功经验表明，实行电力市场，可促使电力企业从市场竞争中寻找契机，吸引投资，推进技术改造，提高主产效率，从而弱化政府行为，减轻国家的财政负担；可促使电力企业优化资源配置，降低能耗，减少成本，节约资源；可促使电力企业深化改革，为广大客户提供低价、优质、高效的用电服务1-2。我国的电力市场改革起步较晚，尚处于发展过度阶段。在经过山东，浙江，上海等地市的试点以后，2002年，国务院确立了我国电力体制改革的总体目标：“打破垄断，引入竞争，提高效率，降低成本，健全电价机制，优化资源配置，促进电力发展，推进全国联网，构建政府监管下的政企分开、公平
27、竞争、开放有序、健康发展的电力市场体系”。随着五大发电公司和国家电网、南方电网公司的成立，以及华东、东北区域电力市场的全面启动，我国电力市场已经从理论研究、政策试点阶段向实施阶段逐渐过度。然而，由于种种客观条件的限制，用户侧电力市场暂时还没有开放，因此现阶段我国的电力市场还是一个单边的发电侧电力市场。1.1.2 电力市场基本运行过程电力市场运行的基本过程是在电力批发市场发电商通过竞价把电力卖给电力市场，市场再把电力批发给供电商。发电商和供电商为了避免现货市场电价波动给各自带来的风险，双方可以在对未来电价走势进行预期的基础上签订一定量的长期供购电合同，电力大用户也可以与发电商签订长期合同。在零售
28、市场上，供电公司把从批发市场批得的电力，零售给大小终端用户，大用户也可自行选择供电商，条件成熟时放开到所有用户选择供电商。具体在各个环节的运作过程为：在发电环节建立电力交易市场。发电企业原则上都要成为独立电厂，要与电网经营企业在财务、人事上完全脱钩，即“厂网分开”。所有电厂每天数次向电网报出自己所要求上网的电价，交易市场的管理者将各电厂的报价从低到高排列，并按所需电力负荷的预测，从低价开始累加电量，直到达到预测值为止，未被选中的电厂就不能发电。电网调度者要掌握每一时刻供求关系中市场价格最低的供电资源的情况。在输变电环节，确立大电网之间市场开放、市场准入的规则，建立透明公开的输变电过网费用计算公
29、式。一个电网可以向其它电网报价竞争，销售电力，同时也必须允许其它电网将价格更低的电力销售给自己区内的企业。在电力的终端销售环节要实行供电商在各供电区之间的市场准入，通过颁发供电许可证，培养更多的电力零售商参与竞争。总结一下，电力市场可分为电力批发市场和零售市场。在批发市场可实行现货交易和合同交易，零售市场实行现货交易。1）电力现货市场的运作。发电厂通过报价竞争上网，市场操作者根据“报价低的先上网”的原则确定发电商的开机程序和当时时段的市场价格。2）电力合同市场的运作。由于现货市场价格波动易带来风险，发电商和供电商往往签订一定量的长期合同。在这种市场上，执行价格可设定为预计的日常市场的平均值。如
30、果最终执行价格高于合同价，则由发电商将差价返还给供电商；如果最终执行价格低于合同电价，则由配电商将差价返还给发电商。3）零售市场运作。供电商从市场批发电力，在零售市场销售。各配电商的销售电价的高低决定其市场竞争能力。由于用户可以自由选择供电商，这就促成了供电公司之间的竞争。市场参与方为电网使用者提供传输服务而和电厂产权分开。事实上，当经营利益与经营效果直接挂钩后，电厂将追求其自身的利润最大化。利润等于销售收入与其成本之差，销售收入是电价与电厂售电量的乘积。电厂的报价决定了其自身在发电市场中可以占有的市场份额，直接影响到其自身的利润。在实际的电力市场中，报价是电力市场中电厂的基本行为。电厂的报价
31、反映了电厂的运行成本和市场供求，决定着机组能否上网发电及其上网电量，电价是电厂和电网之间联系的唯一纽带。从电网的角度看，研究报价可以为电网提供良好的运行条件，最大程度地降低购电成本和优化安排机组出力。因此，研究电厂报价策略是发电厂与购电商共同一致的需求，在我国，由于电力市场的发展，研究发电厂的竞价策略将成为迫切的需要。1.1.3 电力市场仿真的意义电力市场是一个非常复杂的系统，其中涉及到市场参与者在各种不同目标下的优化行为。由于市场中的信息很难完全掌握，所以使得问题变得异常复杂，用常规的优化方法很难有效的解决这些问题，而仿真是解决这种问题的一种较好方法。本文中所研究的竞标策略以及相关系统的工作
32、都是在仿真的基础上展开。电力市场仿真是电网进入市场后，对其竞标策略的评估和预测指导。目前电力市场在理论上和实践上都需要做大量艰辛的探索，即使是发达国家也不例外。在这一过程中，电力市场仿真是非常重要、必不可少的一个环节。它对了解掌握电力市场运行规律、辅助调度人员决策、提高驾驭市场的应变能力以及电网调度自动化水平都具有重要的意义。具体地说，对电力市场的仿真研究具有以下重要意义：1）模拟电力市场行为；有助于了解市场运作行为方式及运行规律。2）分析竞标规则；对电力市场中交易各方的经济利益进行分析，检验市场运营决策的实施效果，找出问题所在、提出修订市场规则的正确意见。3）验证市场模式设计；提高市场运作决
33、策的预见性、超前性和科学性，及时发现市场中存在的问题并加以解决。4）优化竞标策略；通过对电力市场中交易结果的分析，采取恰当的竞标策略，尽可能地提高交易利润1.2 电力市场结构与交易机制市场机制是现代社会经济运行的基本机制，构成市场的基本要素是买卖双方及其交易，三者并存才能形成市场3。在电力工业中实现市场机制的基本条件是解除管制，改变垂直一体化的格局，发电、输电、供电分离，分别由不同的实体运营，引入竞争机制。从电力市场的发展来看，通常是首先建立发电侧市场，而后逐步开放用户侧市场。电力交易则通常采用合同交易和现货拍卖交易两种主要方式。对于电力市场的设计来讲，市场结构和交易机制是两个核心的问题。1.
34、2.1 电力市场结构目前各国电力市场的相同之处是厂网分开，市场的组成部分都包括买卖双方和交易机构；发电厂商、发电市场是市场的供给主体，用户和零售商构成市场的需求主体，但电网的运营机制则各有特点。主要包括5个要素4: 1）电力交易中心（PX）：主要提供集中的电力现货拍卖交易。通常PX交易的是电力的“半成品”，不考虑电网的约束。2）独立调度机构（ISO）：主要职责是制定系统运行方式、实时调度，实时均衡（Real time balancing）和阻塞管理（Congestion management），经营辅助服务。3）输电设备拥有者（电网公司，TO）：向所有用户提供输电服务。通常也是现货拍卖市场的购
35、买者。4）辅助服务市场（AS）：辅助服务主要提供有功和无功电源，保证输电系统安全稳定运行。辅助服务交易可以在PX或ISO中进行。调节备用、旋转备用、非旋转备用以及电能不平衡的消除也可以由输电用户自己提供。但无功/电压支持和系统控制/再调度必须向ISO购买。5）交易协调商（SC）：以分散的方式促进电能供求的交易。美国加州电力市场中，上述5种职能由5种类型的机构行使。不过，很多电力市场将有些职能进行了组合，如England-Wales电力市场中，Pool集中了PX，ISO，TO的职能，由NGC负责运行。我国东北区域电力市场中，以上5种职能均有东北电网公司负责。东北电力调度交易中心由东北电网公司设立
36、和管理，负责东北区域电力市场的组织和运作，为所有交易提供统一交易平台。东北区域电力市场在试点运行阶段，系统全年上网电量的80%不参与市场竞争，机组容量成本也不参与市场竞争，辅助服务市场也不开放。1.2.2 电力市场中的交易机制电力市场中的两种交易方式5是分散的双边交易和集中的中介交易。双边市场的特点是交易持续、分散进行，每笔交易的价格由双方约定而且可以各不相同；中介市场如Pool和Power Exchanger，是定期开始的拍卖市场，中间商购入电力，再转售给用户。通常长期市场是双边交易和中间交易的混合，交易双方可以自由签订合约，也可以采用标准的合同交易。而对于短期市场，由于交易实现的时间点迫近
37、，寻求双边交易的成本增加，参与现货拍卖市场（Pool或PX）成为更好的选择。在电力市场初期，集中交易是实现市场竞争的主要方式，合约交易、现货交易、实时交易都在集中的市场中进行，电网公司是发电市场的买方和用户市场的卖方。在美国加州电力市场的运行初期，为了促进电力市场的发展，鼓励发电商参与现货交易。不过电力市场的实践表明，合约交易对于降低市场风险有很大作用。电力市场的发展的目标是实现充分、合理的竞争并规避市场风险，尽可能实行和其他商品市场类似的，主要由双边交易组成的市场机制可以更好地实现市场的作用。England-Wales电力市场已于2001年3月开始施行新的电力市场交易机制NETA（New E
38、lectricity Trading Arrangement），取代原来的集中交易模式。NETA模式以双边交易为主，发电侧和用户测市场都完全开放。新模式下的市场运行表明，双边交易已占总交易量的97%，系统运行平稳，电价下降。我国2004年启动的东北区域电力市场6中，在发电侧引入有限竞争，采用集中交易方式，月合同交易、日前现货交易、实时交易都由调度交易中心组织和确认。月合同交易采用拍卖方式，按发电商报价确定的合同电价（Pay As Bid，PAB）；日前现货交易和实时交易采用第一价格暗标拍卖的方式。1.2.3 时前现货市场由于电力商品的特殊自然属性，导致电能的生产和消费是集成一体、网络化的，电能
39、不可能大量的存储，必须保持发电与需求的即时平衡。因此很多电力市场都开放了集中的现货交易市场。而对于发电商来说，时前现货市场的价格既能影响发电商在该市场中的收益，同时也必然影响合同市场的价格。本文中关于发电商竞标策略的研究主要针对的是时前现货交易，所以有必要对该交易模式做一些深入的介绍。时前现货交易在交易履行的前一时段进行。首先由市场公布下一时段的预测负荷需求，而后发电商提交竞标数据，一般以机组为单位进行投标，竞标的数据通常包括如下内容：1）竞标曲线：机组的电量电价曲线，表示该机组在某一电价水平上愿意提供的出力。竞标曲线也就是机组在市场中的供给曲线。2）机组的运行约束：包括最大、最小处理，爬升约
40、束，最小持续开、关机时间，机组当前的状态，机组的冷、热启动持续时间等。在我国浙江电力市场的时前交易中，机组提交一条包括10个电价电量点的竞标曲线，该曲线用于下一时段的竞标。交易中心按照购电成本最低原则进行交易，根据市场清算价（Market Clear Price，MCP）进行结算。MCP的确定方法举例如下：如图1-1所示，在交易日3:00时，市场负荷预测值为1680MW；图的左边堆栈为图1-1 市场清算价的形成图将各机组的报价除以网损系数后的报价排序，电量按从低到高的排序，当电量累加达到1680MW时，价格为￥280时，其他大于这个电价的电力不能成交，￥280即为3:00时的MCP。1.3 发
41、电商竞标策略研究概述1.3.1 发电商竞标中所涉及的问题由于电力商品本身的特性，使得电力市场区别于其他市场形式，有着很多独有的特点，从而在竞标过程中所涉及的问题也有别于其他市场。发电商竞标时除了要考虑机组本身和输电网络等固有约束条件外，还需要关注市场规则、市场信息以及其他发电商的竞标策略。要处理的问题主要有竞标策略问题、市场分配问题、机组调度问题、市场负荷及电价预测问题等。每个发电商在处理竞标问题时一般都将面临以下几个难点：1）要做出优化的竞标决策需要很多信息，但决策时只能得到部分信息，而且得到的信息也可能不够准确；2）由于每个竞标者的策略都会对市场运行产生影响，市场参与者竞标决策时很难估计其
42、他参与者的策略，从而导致市场参与者对市场很难做出准确的预测；3）电力系统具有许多内在不确定性，如系统需求量、燃料价格、发电和传输损耗等，这些不确定性使市场参与者的决策变得更加复杂和困难。1.3.2 发电商竞标策略研究根据微观经济学理论，在完美的市场条件下，边际成本是每一个市场参与者的最优报价。但是，实际的电力市场的特点决定了它的非完美性，有些发电商可以通过竞标策略而获得超额利润。竞标策略是指发电商利用电力市场的这种非完美性不按边际成本报价而增加自身利益的报价行为。竞标策略的主要目标是在考虑电力系统运行的各种规则和限制条件的基础上，通过合法地操纵市场力，合理选择报价曲线，谋求自身利益的最大化。近
43、年来，国内外对电力市场发电商报价决策方法的研究有很多，主要可分为以下几类：1）基于预测清算价的方法7：此类方法主要是构造电力市场交易模型。首先，估计竞标交易时段的市场出清电价，然后以低于此出清电价某一微小值的价格报价。其中，对交易时段的市场出清电价的预测方法包括市场模拟预测以及利用人工神经网络(ANN)预测等方法。此类方法原理简单，但它对发电商预测系统需求很高，同时还要考虑市场参与者的协定，网络潮流以及传输线阻塞，市场的变化等。由于我国电力市场刚刚起步，实际可得到的历史数据有限，计算量大，其结果往往有很大的误差，不具有很强的实用性。2）基于博弈论的方法8：基于博弈论的方法是现在研究比较广的一种
44、方法，已广泛应用于实际，此类方法要么基于博弈论收益矩阵，要么基于各种非完全竞争博弈模型。此类方法的不足之处在于，对竞争对手的成本以及报价策略难以预测；往往假定市场是一个弹性市场，不与实际相符，并对市场环境的变化以及对手行为的改变考虑得甚少。另外，竞标是一个动态的决策过程，传统的博弈理论方法不能更好地与实际相吻合，近些年来，把博弈理论分析与动态进化结合起来的进化博弈理论逐渐兴起并应用到电力市场领域。3）估计竞争者的竞标行为方法9：一般采用概率分析模型或者模糊集方法，这类方法应用比较广泛。一般能通过估计得到竞争对手的费用曲线后，给每个参数加上某种随机扰动，得到自己的竞标曲线。并在分析对手历史数据的
45、基础上，估计对手的几种可能的费用曲线，例如报高价、中价、低价等，然后分别以一定概率叠加扰动。在得到的竞标曲线的基础上再叠加某种分布的随机扰动。此类方法的不足之处在于，对不确定信息难以把握，随机参数的确定带有主观性，往往对其结果影响很大。其他方面，随着近些年来智能技术的兴起，将其应用到电力市场，国外已有这方面的研究10。运用智能Agent技术，将电力市场中各个主体分别作为一个Agent，通过分别赋予这些智能体的特性与行为来模拟电力市场的实时交易，各智能体自我学习，自我决策，从而找出最优决策。在国内，运用智能技术来指导我国发电厂商竞标也有研究11。文献12介绍了一种多Agent系统体系结构，并在此
46、基础上研究了三类Agent在电力市场竞标上网中的策略，但对如何获得发电Agent的报价策略，各Agent 如何适应环境学习，其具体的算法少有叙述。1.4 论文的主要内容及章节安排本文的工作围绕电力市场中发电商竞标策略问题所展开，包括发电商竞标策略和竞标仿真系统的分布式实现。研究工作的具体内容包括：对现有关于发电商竞标策略研究的大多数优化方法进行了深入研究，把现有的方法归为三大类，并对其基本思想，数学模型，优缺点等进行了详细的分析与比较，使得对该领域的基本优化方法有了比较清晰透彻的理解。本文针对特定的市场模式时前市场模式，考虑机组的起停，爬升，开关机时间等运行约束的影响，提出基于Q学习算法的发电
47、商竞标策略；并在竞标策略仿真系统中通过Agent的行为策略来实现Q学习算法；最后通过多种算例的仿真实验，验证其有效地揭示了发电商的竞标策略行为以及相关指标之间的各种联系，得出了有意义的结果。针对课题组已有的基于多Agent技术的竞标策略仿真系统，深入研究了多Agent机制和Jade平台的相关技术。在原来的基础之上，对系统中Agent之间的消息通讯进行了改进设计，使整个系统能够分布式运行；经过不同环境下的测试，验证其大幅度地提升了仿真系统的性能。本文的章节安排如下：第一章介绍了电力市场的发展，运行过程以及仿真的意义，并就市场结构与交易机制做了详细的描述。然后就发电商竞标策略研究及其现状做了简要的描述。最后是对全文内容的介绍和章节安排。第二章针对现有关于电力市场竞标策略方面的主要优化方法做了大体上