摘要：电力系统不断发展，使大用户直购电发展为新大购电模式。我国电力市场构建了发电公司和大用户直购电交易的博弈模型，从而有力直购电项目和现货交易均衡的市场出清电价与均衡电量，自直购电式点以来，经过建设后，在项目建设、运营模式、价格系统、监管机制等方面取得了巨大的建设经验，但同时也存在种种问题。对此，本文对博弈论在应用于大用户直购电模式商上进行了研究。
关键词：博弈理论；大用户直购电；分析
引言：
通过研究国内大用户直购电的模式后，发现我国电力市场引入竞争的机制，分别是引入社会资本参与发电；改变发电的垄断性；加强发电市场的竞争力；买卖双方共同参与电价，是提高使用效率的有效手段。同时打破垄断电价制定的垄断性，从而降低电价成本，让电力市场健康发展。
一、博弈论
（一）博弈论概念
博弈指个人、团体或组织形式存在的博弈参与人，以各自所有的信息为工具，在具体的环境中进行一次或多次的行动，并通过策略获取结果或收益的过程。而博弈论是研究两个或两个以上个体利益之间存在的影响和有冲突情况时，对弈双方如何采取各自策略最大化其效用的理论。
（二）博弈论的基本要素
博弈论包含的要素有参与者、行动、信息、策略、收益、博弈结果等。一个博弈论最少也要有参与者、策略和收益，而这三者被称为“博弈规则”。
参与者是在博弈中的利益主体，可以通过行动和选择影响别人，使自己的利益最大化。参与者可以是自然人或组织团体。行动是参与者在整个博弈的某个阶段所使用的战略。信息是参与者对博弈的规则和其他参与者的了解，影响博弈论参与者决策制度的相关知识称为信息。规定参与者行动方法的是策略，策略具体实施在获得信息后，是指导参与者行动的行为规则。有公式为参与者i的策略集合表示S，那么i=1,2,...n。收益是在采取完行动后所获得的期望效用。结果是博弈在达到均衡后形成的战略、行动、支付等要素的组合
二、博弈论在大用户直购电中的应用
在大用户直购电交易里存在着复杂的合作关系，无论是发电侧各发电公司之间、购电侧各电力大用户之间以及发电侧发电公司与购电侧公司之间，大用户直购电中博弈论得到了普遍的应用。
（一）在参与博弈的人与参与博弈的过程中有决策的人称为局中人，每次博弈至少有两个局中人，在特殊情况下博弈的局中人可以是自然人。
在大用户直购电中的局中人是指电能出售的电力发电公司、电能购买者的电力大用户以及对电能进行输送的电力网络经营者所构成的分析体都是局中人。本文主要的经济博弈分析指发电公司和电力大用户之间博弈。
（二）信息
信息是指在博弈中各参与方之间对博弈对手的了解情况和掌握的信息，对彼此的了解越多越容易获得博弈的胜利。在每个大用户直购电的各个经济主体能够获得的信息是不对称的、也是不完全的。
（三）行动
行动是大用户直购电的经济主体在某一特定情况或某特定时间里做出相关决策时所采取的决策变量。
（四）决策
决策是各个参与方根据自己所掌握的信息所做出的行动方案，这些方案构成了局中人的策略。而大用户直购电中销售电中各个参与方所做出的策略，是指发电公司和电力大用户在掌握了彼此之间的信息后采取的行动计划，而发电公司的策略是提高售电价和售电量增加收益，以及电力大用户是用购电降低成本，从而减少经营的风险。
（五）得益
得益是在博弈过程中各个参与方在选择策略后所获得的收益情况，大用户直购电过程中符合电力网络安全性的前提下，发电公司和电力大用户策略的联合下各自所获得的期望效果。
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（六）大用户购电风险
大用户通过现货市场、远期合同、期权市场和自备电厂购电，在购电时要考虑到大用户成本购电风险的购电组合优化模型，给用户提供不同风险喜好下的组合购电策略。其变化规律是随着对风险喜好程度的降低，大用户的预期购电成本将不断升高，购电风险将不断将低。表现在购电策略上是风险最高的现货市场的购电量将不断减少，而风险较少的期权市场的购电量将不断增大。而远期合约市场与实现现货与实时市场的电价联动机制导致大用户在远期合约市场购电减少。
三、直购电博弈模型的建立和求解
（一）博弈模型的建立
在直购电项目研究中，假设双方的电力交易是通过合约交易的模式进行。假设在一个不确定的时间段该用户的用电量总和为D，而在此期间卖方参与交易的电量总和是Q。P表示现货交易模式下的电价。在项目双方签订合同前，双方已经有了期望的电价，这个期望的电价用P1和P2表示，期望电价不能共享。在两个期望电价与实际电价P之间就会产生一个正负的差值，用￥表示。在研究时设￥为买卖双方都知道的，而最终双发博弈所达成的最终电价用P3表示。假设这个项目的动态博弈模型是Q=D，买卖双方的厌恶程度是W1=W2，这是在双方的信息不对称、实力有差距的情况下建立动态博弈模型。
（二）博弈模型的求解
在项目博弈过程中第一阶段双方没有达成共识，进入第二阶段对方法都产生不利影响。所以，对买卖双方而言需要满足P2+2￥Q-￥P2大于或等于P，那么卖方便会同意电价。
四、合约与现货交易电价均衡的模型与结合过程
（一）电价交易模型
假设双方项目经过博弈后签订的大用户直购电的电量为x1Q1,电价为Pe（i=1,2,...,n;j=1,2,...,m）。在电力市场交易模式中，买方不断追求自身利益最大化，卖方的交易模式可以表示为max1=P1（q1-d1）+h1d1-Cost1（q1）=（e-fq1）（q1-d1）+h1d1-（00.5a1q1+b1q1+c1），可以看出电量和电价成反比。当项目双方签订大用户直购合同后，且合同明确电价有利于市场出清电价的下调。
（二）耦合过程
如果买卖双方的信息对等且实力对等，那么在博弈过程中买方的博弈均衡点是卖方需求曲线的交叉点处。如果实力不对等，买卖双方的均衡点可能不在供应曲线和交叉点处。所以，建模和分析过程总结为四个步骤：
一、若电力市场如果只存在现货这一种交易方式，双方达到均衡的电力和电价。
二、分析大用户直购电交易模式中双方达到均衡时的电量和电价
三、分析在大用户直购电这种模式上，把电力和电价融合到现货交易模式中，求得现货交易达到均衡时的电量和电价，
四、在两种交易模式达到均衡状态前不断重复步骤二和步骤三。
结束语：
在大用户直购交易中，发电商誉用户进行双边交易是交易双方各自的最优解决策略。本文以解释博弈论和多个大电商与多大大用户之间的双边交易为前提，提出直购电博弈模型的建立和求解以及合约与现货交易电价均衡的模型与结合过程。从构建博弈模型可以看出，电力市场的交易者对电力市场交易信息的变化情况了解程度取决于市场透明度的高低，越高越使电价下降，总交易电量上升，提高社会福利。市场的透明度越低则出清电价上升，总交易电量下降，降低社会福利。
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论文作者:罗丹1,马中军1,秦莉2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：电价论文; 购电论文; 用户论文; 电力论文; 参与者论文; 市场论文; 策略论文; 《电力设备》2019年第6期论文;