Strategische Spielanalyse für elektrische Energiesysteme: ein MPEC-Ansatz

Übertragungsbeschränkungen und Marktkonzentration können verhindern, dass die Energiemärkte vollständig wettbewerbsfähig sind, was es Unternehmen ermöglicht, Marktmacht auszuüben und die Preise über die Grenzkosten zu erhöhen. Wir präsentieren ein strategisches Spielmodell zur Analyse solcher Märkte; es repräsentiert eine oligopolistische Marktwirtschaft, die aus mehreren dominierenden Unternehmen in einem elektrischen Energienetz besteht. Jedes Erzeugungsunternehmen gibt Angebote an einem ISO ab und wählt seine Gebote, um Gewinne zu maximieren, unter Berücksichtigung der erwarteten Reaktionen rivalisierender Unternehmen. Das Einzelunternehmen-Modell wird als mathematisches Programm mit Gleichgewichtsbeschränkungen (MPEC) formuliert, mit einem parameterabhängigen räumlichen Preisgleichgewichtsproblem als innerem Problem. Stromflüsse und Preisstrategien werden durch das linearisierte DC-optimalen Stromflussmodell (OFF) des ISO eingeschränkt. Ein Penalty-Innenpunkt-Algorithmus wird verwendet, um eine lokale optimale Lösung des MPEC zu berechnen. Numerische Beispiele basierend auf einem 30-Bus-Netz werden präsentiert, einschließlich Multi-Firm-Nash-Gleichgewichte, in denen jeder Spieler ein MPEC vom Typ Einzelunternehmen löst.