CVaR在電力市場風險管理中的應用研究
發(fā)布時間:2020-06-10 04:33
【摘要】:電能不同于一般商品,不能大規(guī)模有效地儲存,并且要求供需雙方瞬時平衡,由于供需雙方的突變不能通過儲量來平衡,因而電力市場均衡價格呈現強烈的易變性。電力市場中電價的易變性使得各個市場參與者都面臨巨大的利益損失風險,因此越來越多的市場參與者認識到電力市場中風險管理的重要性,并積極采用合適的風險管理工具和方法來回避或控制風險。 本文重點介紹了新的風險測量因子——條件風險價值(Conditional Value-at Risk,CVaR),并分別采用現代投資組合方法和機會約束規(guī)劃方法,探討了供電公司的風險測量與管理問題;趐ool交易模式,本文的主要研究工作及創(chuàng)新點包括以下五個方面: 第一:引入新的風險測量和管理工具。CVaR是近期發(fā)展起來的一個新的風險測量工具,具有一致性測量和不依賴于投資回報符合正態(tài)分布的假設等良好的數學特性。由于電價具有均值回復、波動性、跳躍特性以及周期性等特點,將CVaR應用于電力市場風險評估與管理,具有重要的現實意義。 第二:基于投資組合方法和CVaR,建立了供電公司在實時市場、日前市場和長期合同市場間購電決策模型,可以為供電公司在多個市場間購電比例優(yōu)化分配和風險評估提供決策方法和依據。重點分析了各種風險條件下,各市場的購電份額、供電公司的收益以及相應的風險大小。該模型可以轉化為線性規(guī)劃求解,避免了其他模型復雜的求解過程以及可能不收斂的情況。算例的計算結果表明了模型的有效性:供電公司可以利用長期合同規(guī)避市場風險,同時期望收益也會下降;CVaR能較為真實地反映供電企業(yè)面臨的風險大小,供電公司針對風險的態(tài)度(即置信水平)不同,收益也不同。 第三:考慮期權交易,建立了供電公司的購電模型。電力期權合約比遠期合同和電力期貨交易具有更高的靈活性,但由于期權的購買費用關于日前現貨價格是不連續(xù)的,因此用解析的方法求解最大化組合收益有一定的困難;引入風險測量因子CVaR可以將該非線性問題轉化為線性規(guī)劃問題求解。基于此,本文建立了供電公司在合同市場、現貨市場和期權市場間的購電組合模型,重點分析了有無期權、期權價格、期權敲定價格等因素對購電組合收益和風險的影響。算例結果證明了電力期權的參與可以有效地降低購電組合的風險,并且期權價格和敲定價格對購電組合也有比較明顯的影響。對期權的合理使用可以使供電公司在避免高電價風險的同時也能從低電價中獲益。 第四:機會約束規(guī)劃主要針對約束條件中含有隨機變量,且必須在觀測到隨機變量的實現之前做出決策的情況。與此相似,供電公司與用戶簽訂可中斷負荷合同時也無法觀測到未來某一時刻負荷和電價的變化情況。本文首次利用機會約束規(guī)劃方法,建立了供電公司實施可中斷負荷時的風險分析定價模型,模型以期望收益最大為目標,考慮了風險約束、中斷量約束、中斷費用約束等,采用基于隨機模擬的遺傳算法求解。算例結果表明:隨著回避風險程度的增加,供電公司從可中斷負荷中的得到的收益也就越小,這與現實中高風險高回報的原則一致;同時用戶的收益由于中斷費用和中斷量不同所得收益有很大的差別,但中斷量越大收益越大。 第五:可中斷負荷在削峰填谷、備用市場以及阻塞管理等方面發(fā)揮越來越重要的作用。本文把不同類型的用戶看作具有不同風險和收益特征的子市場,采用投資組合的方法建立了供電公司實施可中斷負荷時的風險分析定價模型,該模型可以幫助供電公司進行可中斷負荷方案的決策。與機會約束規(guī)劃模型相比,本模型不但可以考慮市場條件下的多種不確定因素以及供電公司對風險的偏好程度,而且風險也能用VaR和CVaR明確表示出來,便于供電公司更加直觀地比較風險的大小。
【圖文】:
圖 1.2 雙邊可選擇電力遠期合同交易示意圖Fig. 1.2 Two-side Contract of Difference明遠期合同對電力拍賣中供應商行為的影響,Hyungn行了測試。實驗中一組用學生分別代表沒有遠期合同、新遠期合同的供應商,另一組用計算機代理代表各種供交易段內持有相同的合同且合同價格獨立于現貨價格時電價的方法之一;但當遠期合同可以周期性更新并受會有更多投機機會,,現貨價格也會更高。期貨約是指交易雙方簽訂的,在確定的將來時間按確定的價的協(xié)議。期貨交易不以實物交割為主,其主要作用是價規(guī)避風險。隨著各國電力行業(yè)市場化改革的不斷深入和
預期收益的標準差δ 表示,并且由二者唯一確定。同時,也可建立以為δ 橫軸,以 E ( R )為縱軸的( E ( R ), δ )坐標平面,用圖形來加以描述。此時,任意資產或資產組合都對應著平面上的唯一一點(參見圖2.1)。建立( E ( R ), δ )坐標平面后,馬克維茨提出無差異曲線和可行集的概念,進而引出有效前沿,并由此確定最優(yōu)投資組合。2.2.1 資產組合的無差異曲線和有效前沿1、無差異曲線(Indifference Curve)給定任意投資組合 A,所有與 A 無差異即具有相同效用的組合,在( E ( R ), δ)平面上構成的曲線稱為無差異曲線,如圖 2.1 中 IC1和 IC2所示。由于無差異曲線上任意兩點對同一投資者而言都提供同等效用,因此其效用是確定的。在( E ( R ), δ )平面中,顯然越靠近左上方,無差異曲線的效用水平越高。無差異曲線具有以下性質:(1) 單調增加
【學位授予單位】:上海大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:TM73;F407.61
【圖文】:
圖 1.2 雙邊可選擇電力遠期合同交易示意圖Fig. 1.2 Two-side Contract of Difference明遠期合同對電力拍賣中供應商行為的影響,Hyungn行了測試。實驗中一組用學生分別代表沒有遠期合同、新遠期合同的供應商,另一組用計算機代理代表各種供交易段內持有相同的合同且合同價格獨立于現貨價格時電價的方法之一;但當遠期合同可以周期性更新并受會有更多投機機會,,現貨價格也會更高。期貨約是指交易雙方簽訂的,在確定的將來時間按確定的價的協(xié)議。期貨交易不以實物交割為主,其主要作用是價規(guī)避風險。隨著各國電力行業(yè)市場化改革的不斷深入和
預期收益的標準差δ 表示,并且由二者唯一確定。同時,也可建立以為δ 橫軸,以 E ( R )為縱軸的( E ( R ), δ )坐標平面,用圖形來加以描述。此時,任意資產或資產組合都對應著平面上的唯一一點(參見圖2.1)。建立( E ( R ), δ )坐標平面后,馬克維茨提出無差異曲線和可行集的概念,進而引出有效前沿,并由此確定最優(yōu)投資組合。2.2.1 資產組合的無差異曲線和有效前沿1、無差異曲線(Indifference Curve)給定任意投資組合 A,所有與 A 無差異即具有相同效用的組合,在( E ( R ), δ)平面上構成的曲線稱為無差異曲線,如圖 2.1 中 IC1和 IC2所示。由于無差異曲線上任意兩點對同一投資者而言都提供同等效用,因此其效用是確定的。在( E ( R ), δ )平面中,顯然越靠近左上方,無差異曲線的效用水平越高。無差異曲線具有以下性質:(1) 單調增加
【學位授予單位】:上海大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:TM73;F407.61
【參考文獻】
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1 林輝,何建敏;VaR在投資組合應用中存在的缺陷與CVaR模型[J];財貿經濟;2003年12期
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8 王壬,尚金成,馮e
本文編號:2705777
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