基于不同预期报价决策的电力市场动态演化及其混沌控制研究

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1、摘要本文回顾了市场动态演化和混沌控制的研究成果，从电力市场的特点出发，基于市场参与者不同预期的报价决策方式，提出了考虑输电网约束的电力市场动态模型，分析了市场Nash均衡、周期和混沌状态的复杂演化机理，建立电力市场动态行为的经济评价体系，针对经济表现较差的市场混沌状态，提出了混沌控制方法，实现电力市场从混沌状态到Nash均衡状态的控制，从而提高市场的经济效益。为准确描述电力市场的特性，模拟电力市场中参与者的动态行为，基于市场参与者(发电方和需求方)两种不同的预期报价决策方式，即有限理性预期和适应性预期，借助与

2、电力市场竞标过程相似的供应(或需求)函数模型，提出了考虑输电网约束的电力市场动态模型，即市场参与者报价决策的动态模型和考虑输电网约束的市场清算优化模型的结合，在数学上表征为内嵌优化问题的差分动态系统。该模型刻画出发电方和需求方同时报价的不用决策行为，并准确反映出独立系统调度员IS0的统一市场清算过程，考虑了输电网固有物理特性所赋予电力市场的复杂约束。借助非线性互补函数，定量研究了在输电网不同运行状态下，即阻塞和不阻塞，电力市场动态模型的Nash均衡点及其稳定性，以及市场超出Nash均衡点稳定域后，所展现出的周

3、期甚至混沌的动态演化行为。以社会效益为目标，建立不同预期报价决策下电力市场动态行为的经济评价体系，分析比较了Nash均衡、周期和混沌三种状态下市场的经济表现。针对经济表现差的市场混沌状状态，提出电力市场状态时滞反馈混沌控制方法和参数扰动混沌控制方法，给出电力市场由混沌控制到Nash均衡的调控措施和手段，从而为有效提高电力市场的经济效益提供了理论依据。借助Matlab软件，通过数值仿真程序，以三节点电力市场和十四节点电力市场为例展开分析计算，计算结果证明了所提出的电力市场动态演化模型及其混沌控制方法的可行性和有

4、效性。关键词：不同预期报价决策；动态模型；Nash均衡；混沌控制；电力市场ABSTRACTAfterreviewingresearchachievementsaboutdynamicevolutionofmarketandchaoscontrol，inthispaper,frompowermarketcharacteristics，thedynamicpowermarketmodelconsideringphysicalcharacteristicsofmonopolisticnetworkisestabli

5、shedandthecomplicatedevolvementmechanisminthestateofNashequilibrium，periodandchaosisanalyzed．Establishingtheeconomicevaluationsystemofthedynamicbehaviorofpowermarket，becauseinchaoticstate，theeconomicperformanceiSworsethaninthestateofequilibrium，thechaoscont

6、roliSproposedinordertoimprovethebenefitofthemarket．Inordertoaccuratelydescribethecharacteristicsofpowermarketandsimulatethedynamicbehaviorsofparticipantsinpowermarket，basedondifferentbiddingdecisionswithheterogeneousexpectations，i．e．，limitedrationalexpectat

7、ionsandadaptabilityexpectations，ofmarketparticipants(Powersuppliersandusers)，withthesupply(ordemand)functionmodelsimilartobiddingprocessofpowermarket，adynamicmodelofelectricitymarketconsideringpowernetworkconstraintsisproposed．It’Sthecombinationofthepartici

8、pants’biddingdecisiondynamicmodelandthemarketclearingoptimizemodelconsideringtransmissionconstraints，whicharepresentasdiscretedifferenceequationsembeddedwiththeoptimizationprobleminmathematics．Thismode