基于拍卖理论的流域梯级水电站群组合竞价机制研究

当前我国大部分大型水电开发都是按梯级水电站群的形式来完成，如何发挥这些水电站的效益，探讨流域梯级水电能源的市场竞价机制、算法，是当前我国水电管理中急需解决的一个问题。本项目依托武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，研究：（1）运用现代企业管理理论建立电力市场下流域梯级水电站群的竞价管理模式；（2）运用博弈论的反应函数原理研究电力市场下流域梯级水电站群应对市场交易模式的反应策略行为特征；（3）基于不完全信息组合拍卖模型建立电力市场下水电站群组合竞价模型，分析其组合竞价策略行为；（4）研究基于群体智能算法的组合竞价模型的求解技术；（5）结合具体流域（雅砻江）研究模型和算法的应用。这些研究将形成流域梯级水电站群应对电力市场的组合竞价策略，对完善我国电力市场管理、流域水资源管理奠定理论方法基础，为流域梯级水电站群运行管理提供具体方法、数学模型及算法，为流域梯级水电站群竞价管理提供决策支持。

电力市场竞价本质上是一个投标或拍卖问题，因此研究电力竞价拍卖机制，具有重要的理论与实践意义。本项目以我国电力市场化改革为背景，以流域水电企业参与市场竞争为对象，以一类特殊物品（电力）拍卖机制设计与竞价均衡策略为主线，把竞价管理模式、拍卖机制、竞价策略模型、策略算法模型、电力供需随机用户均衡模型以及电力作为准公共物品其社会认可度等集结到一个系统性的数理分析框架内。（1）提出了电力市场下发电商（流域水电企业）竞价管理模式与竞价策略方法；（2）提出完全信息下与不完全信息下双边组合拍卖机制的设计方法和竞价均衡策略算法。建立不完全信息下组合拍卖机制设计与效率分析的理论方法体系；（3）在双边拍卖中考虑运输成本约束和可分割物品的特性，揭示了运输成本约束下可分割物品拍卖机制设计方法与均衡策略路径；（4）在不确定性电力价格下，为实现电力供需均衡，提出了通过引入虚拟节点及虚拟边，构建扩展网络，将弹性需求随机用户平衡问题转化为等价的固定需求随机用户平衡问题；（5）运用证据理论方法，建立了不确定信息下准公共物品（电力）社会认可度理论体系与政府管制政策，为电力企业运行和政府电力企业监管提供决策参考。.项目研究成果已在国内外学术期刊发表（待发表）论文18篇，其中在International Journal of Electrical Power and Energy Systems、European Journal of Operational Research、Journal of Applied Mathematics等国际期刊、以及《管理世界》、《系统工程理论与实践》等国内权威期刊发表论文10余篇；科学出版社出版专著1部，待出版专著1部；成果获省部级奖励2项（排名第一），《中国水电发展的若干重大问题研究》获国家能源局软科学研究优秀成果三等奖；一项成果获湖北省社会科学优秀成果三等奖；完成政策建议2份，一份提交国家自然科学基金委《内参》，一份提交国家能源局；部分研究成果被企业采用并取得效益；以该项目研究成果为重要支撑材料，项目主持人晋升为教授，并入选武汉大学珞珈特聘教授，培养博士、硕士研究生6人。和英国曼彻斯特大学商学院学者杨剑波、香港城市大学学者钱桂生、香港岭南大学学者刘黎明等等建立了合作关系，并互访交流多次，主办国际国内学术会议各1次，出席并做报告的国际学术会议1人次，国内会议9人次。