引文信息：

卢治霖,尚楠,张妍,等.发电企业参与容量市场的纳什-主从博弈模型[J/OL].电力系统自动化,http://doi. org/10.7500/AEPS20220911001.

LU Zhilin, SHANG Nan, ZHANG Yan, et al. Nash-Stackelberg Game Model for Power Generation Enterprises Participating in Capacity Market[J/OL]. Automation of Electric Power Systems, http://doi. org/10.7500/AEPS20220911001.

关键词：发电企业; 容量市场; 纳什-主从博弈; 共享约束法; 势博弈。

摘要

发电企业的竞价行为将直接影响容量市场的出清结果，而寡头主体的存在将扭曲容量市场价格信号，影响市场正常健康发展。因此，亟须对寡头发电企业主体影响下容量市场的出清问题开展深入研究。文中提出多领导者纳什-主从博弈模型来分析发电企业参与容量市场时各主体的竞价行为。发电企业作为博弈模型的领导者，在模型上层通过策略性报价最大化其参与市场的净利润，而容量市场的出清问题则作为模型的跟随者。针对多领导者博弈模型难以直接获得均衡解的问题，采用共享约束法扩展所提博弈模型的可行域，并利用KKT最优性条件将博弈模型转化为广义纳什均衡问题。为求解问题的全局纳什均衡解，通过构造势函数将问题进一步重构成势博弈模型。最后，采用中国某省实际数据进行算例分析，以验证所提博弈模型与求解算法的有效性。算例结果表明，寡头主体数量的减少或寡头主体存量机组份额的上升将进一步加剧市场垄断现象。

图1 英国容量市场体系框架

图2 发电企业参与容量市场的纳什-主从博弈模型框架

图3 共享约束法修改纳什-主从博弈问题框架

图4 垄断竞争环境下发电企业在不同方案的容量市场中标情况对比

作者简介

卢治霖

南网能源院能源战略与政策研究所助理研究员

尚 楠

南网能源院能源战略与政策研究所助理研究员

张 妍

南网能源院能源战略与政策研究所助理研究员

陈 政

南方电网公司高级技术专家

南网能源院能源战略与政策研究所所长

教授级高级工程师

杨鑫和

南网能源院能源战略与政策研究所博士后

李 沛

南网能源院能源战略与政策研究所助理研究员

电碳耦合创新团队成员