电力市场远期合同的风险建模理论研究

电力市场远期合同的风险建模理论研究

张少华[1]2001年在《电力市场远期合同的风险建模理论研究》文中研究说明为打破垄断、鼓励竞争而进行的世界范围的电力工业结构重组和解除管制在引导电力工业市场化运营的同时,也使得各个市场主体将面对前所未有的市场风险。在竞争的电力市场环境下,电力远期合同(forward contracts)是一种有效的风险管理工具和交易手段。本论文致力于电力市场环境下远期合同交易的风险建模理论研究。主要工作包括:市场环境下短期发电边际成本(或报价)的概率学估计研究;电力远期合同的功能模拟及交易决策模型研究;带有期权(options)的电力远期合同的风险定价模型研究;考虑电力差价合同(contracts for differences)的发电市场决策模型研究等等。 首先,应用发电系统随机生产模拟技术,基于边际发电单元的定义和有效容量概率分布的连续近似表示,提出了一种用于预测短期边际发电成本(或报价)概率分布函数的直观方法,其中可计入发电单元随机强迫停运、负荷预测及燃料价格等不确定性。并进一步利用边际成本的严格定义,并考虑系统有效容量概率分布固有的离散特性,在理论上严格证明了上述直观方法是一种近似方法,特别是用于短期预测时会有较大误差。而英国的上网定价方法是一种用于短期预测的合理近似方法,并且提出了用于长期或短期预测发电边际成本(或报价)概率分布的精确算法。该方法可进一步用于发电市场电价的概率学预测,因而成为电力远期合同风险建模的一个基础。这是本论文工作的重要创新之一。2(X)1上海大学博士学位论文 其次,本论文针对用户与电力公司之间,以及独立发电厂(IPP)与电力公司之间的远期合同,分别建立了在合同到期交货前进行买卖交易的决策模型.理论分析表明了电力远期合同交易在风险回避,信息显露以及买卖获利等方面的特性,并提出了用户和护P对于合同电量交易的合理选择策略,算例仿真验证子该模型的合理性. 第叁,考虑到我国现阶段电力市场的一些特点,本论文给出了适合我国国情的用户与电力公司之间,以及独立发电厂(IPP)与电力公司之间的带有期权的可选择远期合同.基于电力公司边际成本(或报价)的不确定性,分别建立了其风险定价模型,并用正EE一RTs数据进行测试.本文还进一步考虑了用户需求的不确定性,提出了用户具有退电或补电权利的可选择远期合同的决策模型,算例分析表明了该合同模型能合理引导用户减少其用电不确定性,以利于电力资源的高效利用,并给出了用户需求不确定性对合同参数的影响机制. 第四,本文提出了一个更加公平灵活的基于现货市场价格不确定性的可选择远期合同模型,根据期权定价思想给出了合理的合同价格计算方法,并通过一个买卖双方各自追求最大期望报酬的均衡模型,给出了有关中断电价的理性均衡选择.分析表明,该可选择远期合同模型具有一些良好的特性,它克服了现有文献中的合同模型的一些不足,因而更具可操作性.这是本论文工作的主要创新之一 最后,本论文针对在电力市场中得到广泛使用的一种远期合同即电力差价合同,研究了追求各自利益的多个相互竞争的发电商,在差价合同市场中的行为策略,及其对现货市场的影响机制.建立的发电市场决策模型采用供应函数均衡方法,能考虑任意多 电力市场远期合同的风险建模理论研究个发电商,整个模型的Nash均衡解包括发电商在现货市场中的报价策略,以及在差价合同市场中的合同电量选择等,通过理论推导和算例分析,得到了一些颇具实际意义的结论.这也是本论文工作的主要创新之一

夏琛[2]2011年在《电力远期合同交易实验设计》文中提出随着我国电力市场发展的不断深入,发电侧竞价上网已经初步试点,电价的剧烈波动性和难以预测性使得越来越多的电力市场设计者和电力市场参与者认识到电力市场风险管理的重要性。虽然目前我国电力市场存在诸多因素的限制,还不具备建立电力期货市场的条件,但是依我国目前电力市场情况来看,可以先建立电力远期市场。因为结合国内外现状来看开展电力远期市场交易是电力市场化改革的必然选择,它可以减少发电厂商操纵现货电价的兴趣,锁定电价用以回避电价剧烈波动的风险,对有效降低市场均衡电价起着积极作用,有利于市场的公平竞争,形成高效的市场均衡电价。这对电力市场参与者在电力市场中的交易策略将产生重大影响,对电力市场的发展同样具有一定的现实与理论意义。本文以电力远期合同作为出发点和基础,选择考虑期权思想的电力远期合同模型,结合我国电力市场实际情况,采用实验经济学法,建立电力远期合同交易实验平台。该平台是采用Java2进行开发,建立在统一的SQL数据库上,能模拟真实市场环境,对电力市场问题的研究具有一定的价值。在建立平台的基础上,本文设计了电力远期合同交易实验。该实验的目的是研究电力市场寡头竞争和重复报价博弈条件下,引入可选择远期合同交易后的发电厂商和交易商的交易策略,对市场均衡、现货交易和发电厂商市场力的影响等。该实验分2个不同的实验局,均选择经过交易程序训练的非电力专业的研究生,被试者总共有5人,其中3人分别代表不同的发电厂商,2人代表交易商。代表3个不同发电厂商的3人,对电力市场的基础知识和运作方式具有一定的了解,能够对发电厂的产量进行决策。本实验根据发电厂商所获信息量的不同设置2个实验局,是为了分析比较不同的实验条件下对实验结果会产生什么影响。通过实验结果分析表明,在寡头垄断的电力市场中,远期合同的加入确实对市场出清价格的降低和发电量的增加起到了明显的作用,能够规避市场风险,在一定程度上减少寡头垄断的市场力,有利于电力市场的公平竞争和稳定。从两个实验局可以看出,发电厂商所获信息量的多少也会在一定程度上影响其价格,发电量的投产决策。信息量获得的越多,越有利于市场的稳定,规避电价波动风险。

程志欣[3]2007年在《电力市场合同交易风险建模》文中指出在竞争的电力市场环境下,电力合同交易是一种有效的交易手段和风险管理工具。本论文首先介绍了金融衍生产品的基本种类和概念,对远期合同、期货合同和期权合同在电力市场中的应用进行了研究。然后针对独立发电商(IPP)与电力公司之间的远期合同重点研究合同在到期交货前的买卖交易决策模型。接着根据我国华北电网实际发展战略,建立了适合每一阶段需求的不同风险模型。利用最大化效用函数的方法重点探讨风险偏好型发电商在合同市场和现货市场中进行投标组合,合理分配发电容量,从而获得较多的利润的决策模型。最后提出一种合同双方均有选择权的双边可选择电力远期合同模型,根据期权定价思想给出了合同价格计算方法,并通过一个合同买卖双方各自追求最大期望报酬的均衡模型,给出了有关期权敲定价的均衡选择。

周丽兰[4]2008年在《基于期权理论的电力远期合同交易策略研究》文中指出电力市场区别于其他市场的显着特点是电能作为电力市场的商品,是不能够储存的,又由于电能供需的瞬时平衡性,电力市场均衡价格呈随机性;由于机组和输电线路的容量有限,而需求的弹性低,使电力价格表现出强烈的跳跃和峰谷特性;由于电力市场的寡头垄断,电价的变化更加复杂,自从电力工业市场化运营以后,电力已成为价格最易变的一种商品。电力市场中电价的易变性使得各个市场参与者都面临巨大的利益损失,因此电力市场所面临的风险非常严峻。电力远期合同作为一种有效的风险规避手段得到了广泛的关注。通过远期合同,电力可以被“虚拟”地储存,这说明远期合同市场可提供类似于其他储存商品的某种事前保护,从而有利于电力市场的健康发展,适当的远期合同交易的引入还有利于维持电力市场的稳定性。电力期权是有效的电力价格风险管理工具,除具有金融期权和一般商品期权所具有的基本的风险管理作用外,根据电力产业独特的技术经济特征和电力市场的特征,电力期权在电力市场还具有一些特殊的运用。在结合我国电力实际的基础上,将期权理论引入电力远期合同,建立一种基于期权理论的电力远期合同的新型交易策略模式,给予了市场交易双方更加灵活而富有弹性的选择权。基于期权理论的电力远期合同交易策略具有产生范围非常广泛的不同损益状态的功能。如果基于期权理论的电力远期合同交易策略的执行价格可以是任何可能的价格,则在理论上它可以建立任意形式的损益状态,这对电力市场的资本投资将是非常有吸引力的。

张少华, 李渝曾, 王长军, 言茂松[5]2001年在《电力市场中的远期合同交易》文中研究指明世界范围的电力工业市场化运营为市场参与者带来了前所未有的市场风险。作为一种有效的风险管理工具和交易手段 ,电力远期合同 ,包括结合期权交易思想的可选择远期合同 ,在竞争的电力市场中得到了广泛的应用 ,并正朝类似于期货交易的方向发展。文中简要介绍了电力市场中的几种远期合同交易 ,对远期合同交易的风险建模理论 ,以及远期合同市场对现货市场的影响机制的研究现状进行了综述

蒋小元[6]2003年在《金融衍生工具在电力市场风险管理中的应用研究》文中认为为打破垄断,鼓励竞争,提高效率而进行的世界范围的电力工业结构重组和放松管制与再管制,在引导电力工业市场化运营的同时,也使得各个市场主体面临着前所未有的市场风险。由于各种原因,自从电力工业市场化运营以来,电力已成为价格最易变的一种商品。电力市场中电价的易变性使得各个市场参与者都面临巨大的利益损失风险,如果不加以有效的防范,将会导致灾难性的后果。充分发挥电力市场现货交易中价格的调节能力,有利于资源的合理配置。但与此同时,现货市场上的高风险却损害了电力市场的平稳运行。远期、期货和期权等金融衍生工具具有减少或转移风险的功能,可以在一定程度上避免现货市场中的风险。因此,在电力市场改革进程中运用这些金融衍生工具进行风险管理已日渐重要和日趋紧迫。本论文从电力生产尤其是电力交易的特点出发,运用微观经济学、金融学、随机数学和规划数学等原理和工具,结合电力生产和消费的实践,围绕金融衍生工具在电力市场交易中的应用问题展开了全面深入的研究。论文首先分析比较了电力交易的几种方式及其适用的环境,阐述了电力期货的功能和意义;简要介绍了电力期权和互换的概念与作用;重点研究运用金融衍生工具的理论分析远期合约、期货合约、可选择远期合约和差价合约等几种电力合约的规避或降低风险的机理、合约价格或敲定价格的设定及市场参与者对这些工具的响应和运用这些工具的策略。

张显, 王锡凡, 陈皓勇, 王建学[7]2003年在《电力市场中的双边合同》文中研究指明电力的市场化运营给市场成员带来了很大的市场风险,远期、期货等电力双边合同作为一种有效的风险管理工具被引入到电力市场。双边合同交易在实际电力交易中占据大部分份额,但一直以来对双边合同的研究远少于对pool竞价的研究,直到美国加州电力市场的失败,双边合同交易才受到普遍关注。近年来,研究工作者在双边合同方面发表了数十篇论文,基于这些研究成果对双边合同的基本类型及其定价理论、双边合同的风险管理、市场参与者在双边合同市场与现货市场中的优化交易策略以及双边市场对电力市场的影响等领域的工作进行了全面简要的综述,并结合我国电力市场化改革的实际,提出今后双边合同方面重点研究的领域。

魏龙生[8]2007年在《电力市场环境下的风险管理研究》文中进行了进一步梳理电力市场改革给市场参与者带来了巨大的市场风险,为了规避风险,提高市场的运作效率,引进了风险管理方案。电力双边合同和电力期货作为一种有效的风险管理工具被引入到电力市场中。双边合同交易和期货交易在实际电力交易中占据大部分份额,但一直以来对他们的研究远少于对电力库竞价的研究,直到美国加州电力市场的失败,双边合同交易和期货交易才受到普遍关注。本文讨论了双边合同的基本类型、定价理论和风险管理方案;期货的概念、定价理论以及用于风险管理。在风险评估方面,首先介绍了VaR风险评估方法及其分析法——Delta类模型在电力市场金融风险评估中的应用;再提出了发电商与电网公司之间的一种带定金的远期合同模型,运用VaR风险评估方法,计算出该模型中发电商存在的风险,进而确定了合同的定金。应用该模型,对不同的合同电价和置信水平分别计算出相应的定金,计算结果表明,合同定金随着合同电价的减小而减小,随着置信水平的增大而增大。说明了VaR方法能很好地评价市场风险,从而为电力市场中风险评估提供了一种新地思路。作为风险管理方案的一种应用,本文考虑了购电商的电能分配问题,对目前普遍存在的远期合同市场和实时市场进行了具体的分析,在使购电商效用函数最大化的条件下,给出了在不同交易方式和定价系统中各自的电能最优分配方案。研究结果表明:远期合同市场上电能的分配比例与现货电价的收益和风险有关;期货交易减少了现货市场上的风险;金融输电权的规避了阻塞情况下外地长期合同市场的风险。这种方案说明了风险管理可以规避市场风险,减小购电成本,进而表明了电力市场中风险管理的必要性和有效性。

王壬[9]2006年在《电力市场风险管理理论及应用》文中研究表明自从90年代以来,世界范围内开展的电力工业体制改革,打破了传统的发电、输电、配电一体化的垂直结构,导致了电力工业的市场化运营,使得发电商、供电公司、电力用户等市场参与者成为了电力市场的主体,但同时也使他们面临前所未有的巨大风险。在新的竞价环境下,电力市场中的交易更多地以市场价格为核心,但由于电力的不可储存性、电力用户较低的需求弹性和部分发电商利用其市场力操作电价,使得电价的变化相当剧烈而复杂,并且由于影响电价变化因素的复杂性与随机性,使得电价的准确预测成为了一个难题,因此电力市场中的交易充满了难以预料的风险。目前,越来越多的市场设计者与参与者认识到电力市场风险计量与管理的重要性。为了在电力市场中建设完善的风险管理制度与体系以保证市场健康有序地发展,急需开展这方面的理论研究。本文的目的在于为发电商、电力公司等市场主体在分析交易中风险的基础上引入适合电力工业特点的风险计量工具,如VaR与CVaR等以量化交易风险。并从竞价策略、资产组合、电力金融衍生品叁个方面提供具体的风险管理工具与方法。文章围绕上述叁个方面内容展开研究,取得了一些有意义的成果。论文第一章概述了选题的背景及论文的主要内容。综述了电力市场风险管理方面的研究现状,就国内外针对电力市场风险管理方面的各种技术、方法进行了总结分析和比较;第二章从复杂科学的角度探讨了发电厂商有限理性的多样性对电力市场稳定性的影响及防范电力市场行为风险的方法;在方法论上,不再局限于用还原论,而是从整体论上把握电力市场各组成单元相互的竞争关系。建立了用于描述有限理性多样性的概念性模型:行为自动机网络模型族;用扩展古诺调节博弈学习方法描述了发电商满意效用风险型竞价的有限理性;观察到价格序列具有长周期、长调整期、大幅波动和混沌极限态的特性;并认为防范电力市场风险的根本方法是建立反市场力体系。分析了最高限价策略的缺陷,引入人工弹性系数对报价过高发电商施行惩罚,案例实验表明的人工弹性定价机制改变了发电商的竞价行为,抵消了部分市场力;第叁章介绍了资产组合、有效前沿概念以及VaR、CVaR基本理论,指出了VaR应用于投资组合优化的缺陷。讨论了CVaR应用于组合优化的叁种形式。为后续章节打下了理论基础。第四章基于马克维茨投资组合理论,提出一个新的发电商均值-CVaR投标组合优化模型,以发电商最小化售电CVaR风险为目标,同时满足最小期望收益约束。然后以发电商在四个市场分配电量为算例,应用线性规划软件求解并给出了计算分析。算例结果表明,该模型能有效地应用在发电商年度总电量在不同市场的分配决策中;第五章以条件风险价值CVaR为市场风险计量指标对供电公司收益-风险进行量化,建立了以收益最大化为目标的多市场购电组合优化模型。最后,以在叁个市场中购电为例,将模型转化为线性规划问题进行求解,并变换不同的利润空间,研究了其对供电公司收益有效前沿的影响。计算结果表明,所提出的模型可使供电公司在满足一定风险约束前提下获得最大购电收益,从而为供电公司的购电决策与风险评估提供了新方法;第六章中首次将信用风险模型引入电力市场远期合同的风险管理。借鉴金融领域较成熟的信用风险公司价值模型,在电力市场中引入脆弱期权的概念。为电力公司建立了考虑用户违约的可选择电力远期合同定价新模型。算例表明该文所提出的脆弱期权相比布莱克-舒尔茨标准期权定价公式在价格上进行了缩减,有效地为电力公司提供了损失保护。该信用风险模型为计量电力合同中的违约风险提供了探索性研究。

刘登高[10]2009年在《电力期货市场条件下发电商电能配置策略研究》文中研究指明随着国内电力市场改革的进程,电力期货有望成为新的期货品种。研究电力期货市场条件下发电商的电能配置策略具有必要性与紧迫性。目前国内外对该问题有不少基础性的定性研究,但关于电能配置的定量研究多集中在电能物理市场,将电力期货这类金融衍生品引入发电商电能配置的文献较少,仅有的几篇文献也存在某些参数假设粗糙、割裂了各市场联系等缺陷。针对这些现状,本文对电力期货市场条件下的发电商电能配置问题进行了系统性的研究。本研究采用定性研究与定量研究相结合的方法,首先对电力期货交易的机理做了分析,然后基于北欧电力市场数据做了电力期货市场价格特征的实证研究,在此基础上,本研究设计了一个发电商的电能配置模型并进行了仿真,最后在前文内容基础上对发电商的电能配置问题提供了相关的管理建议。本文得到主要结论如下:第一,电力虽然是一种独特的商品,但是在成熟的电力市场中,电力期货与现货价格的关系仍满足一般商品期货套期保值的经济原理。第二,以往的相似研究中,对于电力期货与电力现货市场报酬的分布往往基于正态分布的假设,本研究通过实证分析证明电力现货与电力期货市场价格收益率服从Students’t分布,相对于正态分布,具有尖峰特性以及厚尾特性,基于电力商品的特性,该分布可以更加准确地描述电力市场价格特征。第叁,本研究深入剖析了发电商面临的各市场的特点,认为发电商的远期合约电能在交割期内面临现货价格上升而带来的潜在损失的风险,而以远期合约与现货价格之间基差为标的利用电力期货进行套期保值操作可以建立一种风险平抑的机制,这是一种创新的提法。第四,本文借助投资组合的思想,引入以上的风险平抑机制,建立了一个风险-收益模型,通过不断优化发电商电能在叁个市场的分配比例,可以实现特定的风险或收益目标。文章认为,借助风险管理与模拟软件Oracle crystal ball该模型可以帮助发电商在开放的多市场条件下提高风险与利润管理水平。本研究通过对电力期货市场条件下发电商电能配置策略问题进行的系统研究,期望能够为改革中的国内电力市场提供宏观层面上的参考,同时也希望相关的配置模型和管理建议能够为国内发电商在新的电力时代带来新的思考,并期望电力期货交易在国内引入后本研究能够帮助发电商在实践中提高电能配置决策的管理水平。

参考文献:

[1]. 电力市场远期合同的风险建模理论研究[D]. 张少华. 上海大学. 2001

[2]. 电力远期合同交易实验设计[D]. 夏琛. 长沙理工大学. 2011

[3]. 电力市场合同交易风险建模[D]. 程志欣. 华北电力大学(北京). 2007

[4]. 基于期权理论的电力远期合同交易策略研究[D]. 周丽兰. 湖南大学. 2008

[5]. 电力市场中的远期合同交易[J]. 张少华, 李渝曾, 王长军, 言茂松. 电力系统自动化. 2001

[6]. 金融衍生工具在电力市场风险管理中的应用研究[D]. 蒋小元. 华北电力大学(北京). 2003

[7]. 电力市场中的双边合同[J]. 张显, 王锡凡, 陈皓勇, 王建学. 电力自动化设备. 2003

[8]. 电力市场环境下的风险管理研究[D]. 魏龙生. 华中科技大学. 2007

[9]. 电力市场风险管理理论及应用[D]. 王壬. 华中科技大学. 2006

[10]. 电力期货市场条件下发电商电能配置策略研究[D]. 刘登高. 湖南大学. 2009

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