بخشی از مقاله
چکیده
هدف این مطالعه ارائه یک روش جدید پیشنهاددهی در بازار برق رقابتی با استفاده از آنالیز حساسیت و بر اساس دیدگاه بنگاهی است. مکانیزم تسویه بازار در این مطالعه قیمت گذاري حدي محلی - 1LMP - است. حساسیت سود هر بازیگر نسبت به پیشنهاد قیمت او محاسبه شده و سپس استراتژي بهینه تعیین میگردد. یک مطالعه موردي براي نشان دادن کارآئی این روش صورت گرفته و نتایج LMP هاي بدست آمده و میزان تولید هر شرکت تولیدي - 2GenCo - نشان داد که این روش منجر به یادگیري یک رفتار استراتژیک توسط GenCoها شده و در نتیجه آنها توانسته اند قیمت بازار و در نتیجه سود خود را افزایش دهند.
-1 مقدمه
در بازارهاي برق هر GenCo مسئول ماکزیمم کردن سود خود است. براي رسیدن به این منظور GenCoها یک سري اهداف اقتصادي براي خود تعریف میکنند که شامل برنامه ریزي کوتاه مدت و بلند مدت خودشان میشود. استراتژي هاي پیشنهاددهی که از مجموعه دوتائی هاي قیمت- تولید تشکیل شده است، براي نائل شدن به اهداف کوتاه مدت توسعه یافته اند.[1] GenCo ها در بازار برق به دنبال سیاست هایی هستند که آنها را در چگونگی تعیین یک شیوه مناسب براي قیمت گذاري راهنمائی کند .[2]
از طرفی بازارهاي برق در حالت کلی با یک سري مشکلات سخت و حقیقی روبرو است؛ از جمله اطلاعات نامتناسب، رقابت ناکامل، تعاملات استراتژیک و یادگیري تبانی. بسیاري از این مشکلات با استفاده از تکنیکهاي سنتی اقتصادي قابل مدلسازي نیستند.[3] بازار برق یک سیستم پیچیده3 است و وقتی مفهوم پیچیدگی به میان میآید، تحلیل هاي اقتصادي در بازار از سمت و سوي رفتار عقلانی و تعادلی به سمت و سوي رفتارهاي استراتژیک و ناهماهنگ پیش خواهد رفت. دیدگاههاي بنگاهی 4 نه تنها روش جدید پیشنهاددهی در بازار برق رقابتی با استفاده از آنالیز حساسیت و دیدگاه بنگاهی میتوانند روابط استراتژیک در سیستم هاي پیچیده را مدل کنند بلکه این قابلیت را نیز دارند که این روابط را در یک محیط مجازي توسعه بدهند.[4]
دیدگاه بنگاهی براي بررسی سیستمهاي پیچیده گوناگونی بکار برده شده است. کارآئی این دیدگاه در علوم کامپیوتري و تصمیم گیري بخوبی اثبات شده است. براي مثال Samuelson [5] در باره چگونگی کاربرد این دیدگاه در سیستمهاي اجتماعی از منظر بهینه سازي بحث کرده است. از کاربردهاي دیدگاه بنگاهی در صنعت برق میتوان به مراجع 6]و[7 اشاره کرد. این مطالعات قابلیتهاي یادگیري گوناگونی بر اساس یادگیري تقویتی را در مدلسازي انواع گوناگون بنگاهها مورد بررسی قرار داده اند.
تحلیل حساسیت - 1SA - در مدلهاي ریسک میتواند براي مشخص کردن فاکتورهاي مهم در ریسک و توسعه روش هایی براي کاهش ریسک کمک فراوانی بکند. روشهاي مختلف SA در زمینههاي بسیاري شامل سیستمهاي پیچیده مهندسی، اقتصاد، فیزیک، علوم اجتماعی و تصمیم گیري بکار برده شده اند .[8] حساسیت سود نسبت به پیشنهاد حاوي اطلاعات مهم و ارزشمندي براي GenCoها است و میتواند در تعیین استراتژي بهینه پیشنهاددهی براي افزایش سود کمک نماید.
علاوه براین، حساسیت شاخص مهمی براي GenCo هایی است که قدرت بازار و قابلیت تبانی با سایرین را دارند. از این منظر، این تحلیل حساسیتها براي نهاد قانونگزار بازار براي بررسی پتانسیل اجراي قدرت بازار میتواند بسیار مفید واقع شود.[9] بر این اساس ساختار این مطالعه بصورت زیر خواهد بود. بخش بعدي بررسی ادبیات موضوع، بخش سوم فرمول بندي مسئله و بخش چهارم روش پیشنهاددهی بر اساس SA را ارائه خواهند کرد. بررسی عددي روش پیشنهادي در یک مثال در بخش پنجم آورده خواهد شد. در نهایت بخش ششم به نتیجه گیري این مطالعه و پیشنهادات خواهد پرداخت.
-2 ادبیات موضوع
تاکنون موضوعات بسیار فراوانی در رابطه با استراتژي پیشنهاددهی در بازار برق مطرح شده است. Toshiyuki Sueyoshi و همکاران [7] مطالعات قبلی در این زمینه را به گروههاي زیر تقسیم کرده اند. تحلیل رفتاري: این گروه استراتژيهاي پیشنهاددهی و رفتار معامله کنندگان در بازار برق را مورد بحث قرار داده اند. این مطالعات یک منطق تحلیلی در مورد اینکه چگونه قدرت بازار میتواند بر قیمت عمده فروشی برق تاثیر بگذارد، ارائه میدهند. محدودیت این نوع تحلیلها در پیش بینی قیمت است.
تحلیل عددي: این گروه بطور کامل از تکنیکهاي علوم کامپیوتري نظیر شبکههاي عصبی و الگوریتم ژنتیک براي پیش بینی تغییرات قیمت برق که تحت تاثیر نوسانات دینامیک سایر فاکتورها - مانند تغییرات جوي - قرار دارند، استفاده میکنند. مشکلی که وجود دارد این است که در مورد قابلیت اطمینان شبکههاي عصبی هنوز دلیل و منطق تئوریکی وجود ندارد. الگوریتم ژنتیک نیز وقتی سودمند است که بازار برق فرار نباشد.
تحلیل بر اساس دیدگاه بنگاهی: این گروه، سیستمهاي چند بنگاهی با قابلیت یادگیري و سازگاري را توسعه میدهند که بدنبال یک فرآیند دینامیک پیشنهاددهی در بازار برق با در نظر گرفتن فاکتورهاي غیرقابل کنترل هستند. این مطالعات روشهاي جدید عددي براي بررسی پیچیدگیهاي بازار برق ایجاد کرده اند. براي جزئیات بیشتر به و همکاران[7] و Ernan و همکاران[10] مراجعه کنید. در مرجع[9]، مولفان مشتقهاي مرتبه اول قیمتهاي گرهی، تولید واحدها، سود واحدها و توان عبوري خطوط انتقال نسبت به پیشنهادهاي GenCoها را ارائه کرده اند.
حساسیتهاي پیشنهادها بر اساس مدل 2 IPOPFمحاسبه شده و سپس یک روش پیشنهاددهی بر اساس IPOPF براي GenCo ها توسعه داده شده است. اما قابلیت یادگیري براي روش جدید پیشنهاددهی در بازار برق رقابتی با استفاده از آنالیز حساسیت و دیدگاه بنگاهی GenCoها در این مرجع در نظر گرفته نشده است. همچنین بازیگران بصورت غیرهمزمان بازي میکنند و دیدگاه بنگاهی نیز در این مطالعه گنجانده نشده است.
در [11] و [12]، با استفاده از حساسیت سود و میزان تولید GenCo ها نسبت به پیشنهادهایشان، یک روش ریاضی براي تعیین گروهی از GenCoها که قابلیت اجراي قدرت بازار را دارند، استخراج شده است. در [13] نیزیک روش ساده تحلیلی براي محاسبه حساسیت LMP نسبت به تغییرات تقاضا در یک بازار برق ارائه شده است. این مطالعه یک روش جدید براي محاسبه استراتژي بهینه پیشنهاددهی در بین GenCo ها در بازار برق را با استفاده از دیدگاه بنگاهی و SA ارائه میکند.
-1-4 فرآیند پیشنهاددهی
روش پیشنهاددهی در شکل1 مشخص شده است. در این فرآیند بنگاهها به جمع آوري پایگاه دانش - ماتریس حساسیت - از نتایج پیشنهادها و سودهاي دریافتی خود به منظور تنظیم استراتژي پیشنهاددهی خود میپردازند. فرآیند انطباقی به دو مرحله تولید پایگاه داده - 5DG - و فرآیند پیشنهاددهی در بازار واقعی - 6RB - تقسیم میشود. فرآیند DG یک فرآیند تمرینی است که GenCo ها به قیمت بازار، میزان توان تولیدي خود و سودشان دسترسی دارند.
بنابراین، GenCoها میتوانند حساسیت سود خود نسبت به ضرایب قیمت پیشنهادهایشان - ki1,t و - ki,2t را محاسبه کرده و پایگاه دانش خود را بر اساس این حساسیتها شکل بدهند. حساسیت هایی که R آنها مثبت باشد در ماتریس حساسیت - SEN - ذخیره میگردند. پس از اینکه مرحله DG تمام شد، بنگاهها وارد مرحله RB میشوند تا با سایر رقباي خود به رقابت بپردازند. آنها میتوانند به سودها و پایگاه داده خود در مرحله DG دسترسی داشته باشند. بر اساس الگوریتم یادگیري که در ادامه آورده خواهد شد، GenCoها میتوانند در بازار برق شرکت کنند.
