A Multiple Market Trading Mechanism for Electricity, Renewable Energy Certificate and Carbon Emission Right of Virtual Power Plants
提出了VPP参与电力、可再生能源证书（REC）和碳排放权（CER）市场的多市场交易机制。随着REC和CER库存机制的引入，VPP的利润增加，并在可再生能源组合标准（RPS）和碳排放（CE）配额要求的要求下，与多个市场做出更好的交易决策。根据该模型的KKT条件，讨论了多市场交易机制的性质。实例研究结果验证了该模型的有效性。
2022-08-08 cs.SY eess.SY
Multi-timescale Trading Strategy for Renewable Power to Ammonia Virtual Power Plant in the Electricity, Hydrogen, and Ammonia Markets
可再生能源制氨（RePtA）是一种重要的零碳脱碳途径。由于可再生能源和生产能源需求之间的不平衡，RePtA系统依赖于与电网的电力交换。作为虚拟电厂参与电力市场可能有助于降低能源成本。然而，当地光伏发电和风力涡轮机的功率分布与市场上的类似，导致传统战略下的能源成本上升。因此，我们为RePtA VPP在电力，氢气和氨市场中制定了多时间尺度的交易策略。通过利用氢气和氨缓冲系统，RePtA VPP可以最佳地协调生产计划。此外，我们发现有可能在一个统一的框架中描述电力，氨和氢的交易。将电力市场两阶段鲁棒优化模型推广到多市场，并采用列约束生成（CC &G）算法进行求解。案例来源于内蒙古自治区的一个实际项目。敏感性分析表明，加入多个市场的RePtA VPP比传统的战略的经济优势，并揭示了氢和氨缓冲和反应器的灵活性的必要性。
2023-02-18 cs.SY eess.SY
Identifying Operation Equilibrium in Integrated Electricity, Natural Gas, and Carbon-Emission Markets
电力部门的脱碳在整个经济脱碳中发挥着关键作用，使世界走上到2050年将变暖限制在1.5°C的轨道。碳排放市场可以在这一转变中发挥重要作用，为碳定价，并激励电力生产商减少排放。在本文中，我们研究了一个综合的区域/管辖区的能源系统，包括电力市场，天然气市场和碳排放市场的运行均衡。我们首先提出了一个区域性的碳市场运营商（CMO）的新角色。与传统的碳交易机制不同，拟议的CMO在一个集中管辖的碳排放市场中管理碳配额交易。然后，我们开发的配方，以确定电力，天然气和碳排放市场的相互作用的基础上的运行均衡。所提出的均衡可以通过同时求解所有三个操作模型的Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件来获得。仿真结果表明，与总量管制与交易机制相比，该方法在减少碳排放方面具有更大的灵活性、一致性和有效性。
2022-10-18 cs.SY eess.SY
Strategic Competition of Electric Vehicle Charging Stations in a Regulated Retail Electricity Market
交通电气化的日益增长的趋势为投资者提供了通过从批发电力市场购买的能源为电动汽车（EV）车主提供充电服务的机会。这将使电动汽车所有者受益，与受监管的公用事业使用时间（TOU）费率相比，电动汽车所有者可以获得具有竞争力的费率。本文解决的基本问题是：1）与家庭充电相比，电动汽车车主是否会从电动汽车充电站（EVCS）的额外选择中受益？2)在零售电力市场受到监管的情况下，充电站是否有有利可图的市场机会？为此，战略投标问题的EVCS购买电力从日前电力市场（DAM），并将其出售给电动汽车业主。策略性投标问题受到DAM内的市场出清问题以及电动汽车充电成本最小化问题的约束。一个双层优化问题的制定和解决方法，以解决这项工作的研究问题。说明了所提出的结构在获得利润的EVCS的有效性，它表明，电动汽车车主也节省了他们的充电成本与EVCS的存在作为一种选择。
2021-11-23 cs.SY eess.SY
A Bid-Validity Mechanism for Sequential Heat and Electricity Market Clearing
协调热电联产厂和热泵等热电系统接口处各单元的运作，对于减少每个系统的低效率并帮助实现整个能源系统的成本效益和高效率运作至关重要。这些能源系统目前由顺序市场运作，这些市场将系统的技术和经济方面联系起来。在这种情况下，本研究引入了一个电力感知的热单位承诺模型，该模型旨在优化热系统的运行，同时考虑到热和电力市场之间的技术经济相互依赖关系。这些相互依赖性由投标有效性约束表示，该约束对热电联产厂和热泵的热电输出与成本之间的联系进行建模。这种方法还构成了一种新的市场机制，用于协调热电系统，它根据电价有条件地定义热投标。此外，提出了一个易于处理的重新作为一个混合整数线性规划的三级优化问题。最后，它是一个案例研究表明，该模型产生了23%的总运营成本减少和减少6%的弃风相比，传统的解耦机组组合模型。
2019-10-18 cs.SY eess.SY
A Chance-Constrained Stochastic Electricity Market
在批发电力市场中有效地容纳不确定的可再生资源是美国，英国和欧盟国家市场监管机构的首要任务之一。然而，现有的确定性市场设计未能内化的不确定性和他们的基于随机的扩展是有限的，在他们的能力，同时最大限度地提高社会福利，并保证非解释性的市场结果的预期和每一个场景。本文提出了一个机会约束随机市场设计，它能够产生一个强大的竞争均衡和内在的不确定性的可再生资源的价格形成过程。在不同的不确定性假设下，得到了均衡和由此产生的价格，这需要在价格形成过程中使用线性（限制性假设）或二阶圆锥曲线（更一般的假设）对偶。建议的随机市场设计的有用性证明通过8区ISO新英格兰测试平台上进行的案例研究。
2019-12-18 cs.SY eess.SY
Hedging Strategies for Load-Serving Entities in Wholesale Electricity Markets
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；MIT（麻省理工学院）
本文研究了负荷服务实体在批发电力市场中通过期货和看涨期权对冲价格风险的策略，并比较了需求响应在特定条件下的优势。
2017-03-17 cs.SY eess.SY
Dual Pricing to Prioritize Renewable Energy and Consumer Preferences in Electricity Markets
针对电力市场未纳入买方偏好及可再生能源易遭弃电的问题，提出“双重定价机制”，允许买方竞价支付意愿与绿电偏好，从而为绿电和传统电力生成不同价格信号以优先调度可再生能源。
2024-09-27 cs.SY eess.SY
Consumer-based Carbon Costs: Integrating Consumer Carbon Preferences in Electricity Markets
本文提出一种整合消费者碳偏好的电力市场清算方法，通过引入基于消费者的碳成本和碳分配机制，提高电力市场清洁度。
2026-01-24 cs.SY eess.SY
Electricity and Reserve Pricing in Chance-Constrained Electricity Markets with Asymmetric Balancing Reserve Policies
最近，机会约束随机电力市场设计已被提出来解决的缺点，基于随机电力市场设计。特别是，使用机会约束的市场出清避免了在预期和每个场景的特点，并产生独特的能源和储备价格。然而，目前的配方依赖于对称的控制策略的基础上，聚合系统的不平衡，这限制了平衡储备供应商在他们的能量和储备的承诺。本文扩展了现有的机会约束的市场出清配方，利用节点到节点和非对称平衡储备政策，并得出由此产生的能源和储备价格。所提出的节点到节点的政策允许使用基于边际成本的方法将平衡储备提供者的报酬与不确定资源的支付相关联。此外，我们引入不对称的平衡储备政策的机会约束的电力市场设计，并显示如何这种额外的自由度影响市场的结果。
2021-06-10 cs.SY eess.SY math.OC
Market Implications of Alternative Operating Reserve Modeling in Wholesale Electricity Markets
本文针对美国RTO辅助服务中的容量共享与备用替代，基于大规模合成电网数据比较四种备用约束建模，揭示建模差异对出清价格、备用数量和收益的显著影响。
2024-09-30 cs.SY eess.SY
Optimal Operation of HVDC Interconnector: Irish Case
2018年9月，EirGrid推出了新的电力市场。这些新的市场安排将全岛电力市场与欧洲电力市场结合起来，最佳地利用了跨境输电资产。爱尔兰运营着三个运营中的HVDC互连器：Moyle，East-West和Greenlink，以及一个正在开发的凯尔特互连器，分别将爱尔兰连接到苏格兰，威尔士和法国。爱尔兰市场运营商EirGrid可以通过利用这些电力市场的价格差异来最大化其运营利润。我们提出了一个利润最大化模型，考虑这些不同的电力市场的线路损耗和价格差异，并确定最佳的进口/出口的电力使用HVDC互联。这些模型在未来应纳入配电损失，可再生能源削减，和爱尔兰电网的拥塞水平。所提出的建模是实现多目标HVDC互连操作策略的第一步。
2022-08-06 cs.SY eess.SY
Risk Trading in a Chance-Constrained Stochastic Electricity Market
现有的电力市场设计假设风险中性，缺乏风险对冲工具，这导致了次优的市场结果，降低了整体市场效率。本文通过引入Arrow-Debreu证券（ADS），使风险交易在具有机会约束的随机电力市场中得以实现，并推导出一个具有风险交易的风险规避市场出清模型。为了实现风险交易，潜在不确定性的概率空间被离散化为有限数量的结果，这使得设计实用的风险合约和产生能量，平衡储备和风险价格成为可能。值得注意的是，虽然风险契约是离散的，但该模型保留了机会约束的连续性。案例研究说明了建议的风险厌恶的机会约束电力市场与风险交易的实用性。
2020-05-01 cs.SY eess.SY math.OC
Stability Analysis of Wholesale Electricity Markets under Dynamic Consumption Models and Real-Time Pricing
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；MIT（麻省理工学院）
本文研究了在考虑实时零售定价和具有记忆特性的现实消费模型下，批发电力市场的稳定性条件。通过闭环动态系统分析电力价格和消费的稳定性，发现消费者边际滞后效用与供应商边际供应成本的比例若低于固定阈值，则市场稳定。同时，具有价格和消费记忆的消费者模型能扩大稳定性区域并加快收敛速度。
2017-02-19 cs.SY eess.SY
A fair Peer-to-Peer Electricity Market model for Residential Prosumers
在本文中，我们提出了一个双边对等（P2P）能源交易计划的住宅生产者与简化进入市场。我们将市场表述为指派博弈，这是一类特殊的联盟博弈。为了解决由此产生的决策问题，我们设计了一个双边谈判机制，使匹配的买方-卖方对达成共识的一组“稳定”和“公平”的交易合同。建议的协商过程可以在可能随时间变化的通信网络上执行，几乎最小的信息需求，反过来又保护了产消者之间的隐私。数值模拟说明了我们的P2P市场模型和协商协议的有益功能。
2023-01-23 cs.SY eess.SY
Inertia Pricing in Stochastic Electricity Markets
维持可再生主导的电力系统的稳定性需要从非同步资源（例如，电池，风力涡轮机）除了传统上由同步资源提供的惯性（例如，热发电机）。然而，在随机电力市场中，考虑到可再生能源（RES）的不确定性，惯性供应的定价还没有研究。为了填补这一研究空白，本文制定了一个机会约束的随机机组组合模型的惯性需求和计算的平衡能量，备用和惯性价格使用凸对偶。数值实验的说明性系统和一个修改的IEEE 118节点系统显示所提出的定价机制的性能。通过允许新的虚拟惯性供应商对系统惯性需求做出贡献，总运营成本降低。此外，建议的随机电力市场内部RES的不确定性，这产生额外的成本降低，通过共同优化能源，储备和惯性采购。
2022-04-11 cs.SY eess.SY
Greening the Grid: Electricity Market Clearing with Consumer-Based Carbon Cost
本研究提出一种纳入消费者侧碳成本的新型电力市场出清模型，将发电碳排放责任分配内生化，让不同碳敏感度的消费者可主动参与减排，并通过案例验证了不同碳敏感消费者占比及碳成本对市场出清的影响。
2025-01-16 cs.SY eess.SY
Simulating Arbitrage Optimization for Market Monitoring in Gas and Electricity Transmission Networks
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本文研究了燃气发电机组在电力批发市场和天然气市场的双向影响，通过构建直流最优潮流和稳态最优燃气流模型，分析市场权力识别与套利优化方法。
2026-04-20 cs.SY eess.SY
A Reinforcement Learning-based Transmission Expansion Framework Considering Strategic Bidding in Electricity Markets
University of Hyogo（兵库大学）
本文提出一种基于强化学习的输电扩展框架，联合优化输电投资与发电投标策略，通过多智能体模拟实现市场清算与投资决策的协同优化。
2026-02-23 cs.SY eess.SY
Towards the Interactive Effects of Demand Response Participation on Electricity Spot Market Price
Energy Production and Infrastructure Center (EPIC)（能源生产与基础设施中心）；Belk College of Business（贝尔克商学院）；University of North Carolina at Charlotte（北卡罗来纳大学夏洛特分校）
本文研究需求响应计划对现货市场价格的积极影响，通过价格弹性模型模拟客户反应，并利用回归模型分析数据，发现DR计划可平抑价格波动并降低客户用电成本。
2016-08-22 cs.SY eess.SY
RTO Frequency Regulation Market Clearing Formulations and the Effect of Opportunity Costs on Electricity Prices
每个区域输电运营商都有独特的方法来获取用于跟踪电网实际功率波动的频率调节储备。一些市场清算做法导致管制价格高，与其他市场相比价差大。我们提出了频率调节市场清算配方-来自运营商的关税-ISO新英格兰，PJM互连，和Midcontinental ISO。我们提供了测试案例的例子来解释历史上的市场定价行为看到每个系统运营商，并得出结论，这种行为是由于在市场出清包括估计失去的机会成本。
2020-01-30 cs.SY eess.SY
Differentially-Private Heat and Electricity Markets Coordination
已经确定，热电系统之间的部门协调是向更可持续的能源系统过渡的一种节能和成本效益高的方式。然而，序贯市场的协调依赖于市场运营商之间敏感信息的交换，即用户负荷的时间序列。为了解决这种交换所产生的隐私问题，本文介绍了一种新的隐私保护Stackelberg机制（w-PPSM），产生不同的私人数据流高保真。建议的w-PPSM强制执行的隐私保护数据的可行性和保真度相对于原始问题，通过后处理阶段，以实现接近最优的市场之间的协调。在一个现实的能源系统中的多个数值模拟证明了w-PPSM的有效性，它实现了高达两个数量级的减少相比，传统的差分隐私机制的隐私成本。
2022-01-25 cs.SY eess.SY
A state-of-charge based formulation for storage participation in electricity markets: Technical Reference
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
提出一种考虑荷电状态和往返效率的储能市场设计，无需市场时段内报价，仅需时段末报价以调整结束SOC。
2026-06-16 cs.SY eess.SY
Decentralized P2P Trading based on Blockchain for Retail Electricity Markets
针对零售电力市场中分布式能源增长的需求，提出基于去中心化区块链的P2P交易机制，经多场景仿真验证其可通过削峰等策略有效实现需求响应。
2024-03-10 cs.SY eess.SY
Local Electricity Market Design Utilizing Dynamic Network Usage Tariff
能源部门出现的新技术对电网的监管和运营提出了新的要求。修订关税结构和引入当地市场是两种可以解决活跃的最终用户数量不断增加所产生的问题的办法。然而，从传统方案的平稳过渡是至关重要的，因此需要能够在当前情况下实施的架构。本文提出了一个本地市场的概念和相应的动态关税制度，它可以平行于现有的零售市场。市场参与者可以通过一个平台进行点对点能源交易，该平台为所有交易分配适当的网络费用。计算的电价考虑了交易对电网的物理影响，包括节点电压偏差、支路电流和整体系统损耗。所提出的方法是测试IEEE欧洲低压测试馈线通过市场模拟。研究结果表明，通过合理调整动态网络使用资费（DNUT）组件，终端用户可以实现盈余，同时也保证了网络运行的安全性。
2021-03-18 cs.SY eess.SY
Evaluating Uncertainties in Electricity Markets via Machine Learning and Quantum Computing
本文提出Q-MADQN方法，将变分量子电路集成到多智能体强化学习框架中，解决了电力市场决策中的不确定性问题，在IEEE 30节点测试网络上实现了更彻底的策略探索与更准确的市场动态模拟。
2024-07-23 cs.SY eess.SY
Market-based Microgrid Optimal Scheduling
University of Denver（丹佛大学）
本文提出一种微grid参与电力分配市场并与配电市场运营商互动的最优调度模型。该模型通过设定电力价格和电力交换量，平衡供需并考虑财务目标，采用随机规划方法应对不确定性。
2016-02-04 cs.SY eess.SY
Electricity Pooling Markets with Strategic Producers Possessing Asymmetric Information I: Elastic Demand
University of Michigan（密歇根大学）
本文研究了具备不对称信息的战略生产者电力池化市场，提出了一种满足个体理性、预算平衡、价格效率的市场机制，确保电力价格等于边际成本，并探讨了相关开放性问题。
2014-01-17 cs.GT cs.SY eess.SY
Optimal Scheduling of Flexible Power-to-X Technologies in the Day-ahead Electricity Market
只有通过可再生能源、无二氧化碳发电、新政策和规划才能实现《巴黎协定》雄心勃勃的二氧化碳排放目标。本文的主要动机是，未来从电力到X资产的绿色燃料应该以尽可能低的排放量生产，同时仍然保持低电力成本。为此，我们提出了一个电力到X调度框架，能够在日前电力市场调度中共同优化CO2排放强度和电价。三个现实的本地生产单位的灵活调度模型和电力市场调度的影响进行了研究。此外，可能的好处，使用CO2排放强度和电价权衡调度进行了讨论。我们发现，有一个非线性之间的权衡CO2排放强度和成本，有利于两个目标之间的加权优化。
2021-10-19 cs.CE cs.SY eess.SY
Econometric Modeling of Intraday Electricity Market Price with Inadequate Historical Data
KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）
在最近的欧盟电力市场讨论中，日内电力市场受到越来越多的关注。这部分是因为基础电力系统的不确定性正在增加，ID市场提供了一个调整平台来应对这种不确定性。因此，市场参与者需要一个适当的ID市场价格模型，以通过在市场上交易来最佳地调整他们的头寸。ID市场价格的历史数据不足，使得建模更具挑战性。本文提出了长短期记忆、深度卷积生成对抗网络和No-U-Turn采样器算法来模拟ID市场价格。我们提出的计量经济学ID市场价格模型适用于北欧ID价格数据，并说明其良好的性能。
2022-03-11 cs.LG cs.SY eess.SY
Optimal participation of energy communities in electricity markets under uncertainty. A multi-stage stochastic programming approach
本研究提出多阶段随机规划模型以优化能源社区的电力市场参与，通过场景约简处理含34阶段的大规模优化问题，结合真实数据案例分析欧洲监管框架及随机性的附加价值。
2025-10-06 cs.SY eess.SY math.OC
What may future electricity markets look like?
电力市场的组织、设计和运作是否应视为理所当然？绝对不会。虽然早期致力于重组电力部门的国家的电力市场数十年的演变使我们相信我们可能已经找到了正确的和面向未来的模式，但我们的电力和能源系统的巨大和快速发展正在以多种方式挑战这一想法。事实上，这种情况既带来了挑战，也带来了机遇。挑战包括适应可再生能源发电、权力下放和支持投资，而机遇主要是技术和社会科学的进步为我们提供了更多的未来市场设计选择。我们在这里采取一个整体的观点，试图了解我们从哪里来的电力市场，我们可能会去。未来的电力市场应符合目的，将其视为组织和运作社会-技术-经济系统的一种方式。
2023-02-21 cs.SY econ.GN eess.SY
Learning the Gap in the Day-Ahead and Real-Time Locational Marginal Prices in the Electricity Market
University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；San Diego State University（圣地亚哥州立大学）
本文使用统计机器学习算法以及深度神经网络来预测日前和实时电力市场之间的价差值。几个外生功能收集和这些功能的影响进行检查，以捕捉功能和目标变量之间的最佳关系。包围学习算法，即随机森林，用于计算日前和实时市场的预测电价的概率分布。长短期记忆（LSTM）被用来捕捉长期依赖关系，预测所提到的市场之间的直接差距值，并说明了直接预测差距价格而不是减去前一天和实时市场的预测的好处。加州独立系统运营商（CAISO）的电力市场数据进行了为期两年的案例研究。所提出的方法进行评估和神经网络预测的间隙的确切值显示出良好的效果。
2020-12-23 cs.LG cs.SY eess.SY
Strategic Storage Investment in Electricity Markets
在电力市场中，套利交易是储能交易的一个重要收入来源。然而，市场上的大量储能将影响能源价格并减少潜在收入。这可能导致追求利润的存储投资者的战略行为。为了研究投资者的策略性存储投资，我们建立了竞争投资者之间的非合作博弈模型。每个投资者在一个较长的投资期限内决定存储投资，并在日常电力市场中运营存储以获得套利收入。不同的投资者可以部署具有不同特征的存储。他们的决策是耦合的，因为市场价格是由所有投资者的决策决定的。我们使用加州ISO的市场数据来描述存储对市场价格的影响，在此基础上，我们建立了一个集中优化问题来计算市场均衡。我们发现，越来越多的投资者将增加市场竞争，这降低了投资者的利润，但增加了总投资的存储容量。此外，我们发现存储效率的略微增加（例如，增加的充电和放电效率）可以显著提高投资者在市场中的利润份额。
2022-03-14 cs.SY eess.SY q-fin.GN
Price-Aware Deep Learning for Electricity Markets
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）
本文提出将电力市场出清优化嵌入深度学习层，以平衡预测误差与定价误差，提高拥堵系统中电价公平性，并在风电预测与短期市场出清中验证效果。
2023-11-13 cs.LG cs.SY eess.SY
Analysis of Wind Power Integration in Electricity Markets LMP Pricing
本研究分析节点边际定价（LMP）市场模型中风能并网问题，重点关注风力发电厂接入变电站，并采用最优潮流（OPF）方法考察电力市场的两阶段随机模型。
2024-10-14 cs.SY eess.SY math.OC
Mitigation-Aware Bidding Strategies in Electricity Markets
电力市场中的市场力行为扭曲了市场价格，降低了社会福利。许多市场已经实施了市场支配力缓解流程，以消除此类行为的影响。缓解机制的设计直接影响到投资者的盈利能力，从而影响到中期/长期资源的充足性。为了评估现有市场力缓解机制的有效性，提出了一个缓解感知的策略报价模型，并研究了当前市场力缓解机制下市场参与者的报价策略。该模型具有双层结构，上层是策略参与者的利润最大化问题，下层是市场运营商的调度问题。特别是，考虑潜在的报价缓解被纳入作为上层的约束条件的基础上的行为和影响测试。利用KKT最优性条件最优性条件、对偶理论和线性化方法，将双层规划问题转化为单层混合整数线性规划问题。数值结果说明了一个战略参与者如何行使市场力，以实现更高的利润，即使在当前的市场力缓解过程中，我们分析的社会影响，市场力行使结果。
2022-11-04 cs.SY eess.SY math.OC
Embracing Fairness in Consumer Electricity Markets using an Automatic Market Maker
本文针对能源市场公平性问题，提出基于自动做市商和Fair Play算法的市场设计，通过差异化定价与资源分配实现公平，并在101个英国家庭数据上验证了其有效性。
2025-07-16 cs.GT cs.SY eess.SY
Moving from Linear to Conic Markets for Electricity
我们提出了一个新的远期电力市场框架，允许异构的市场参与者与二阶锥策略集，谁准确地表达他们的成本和约束的非线性通过圆锥投标，和一个网络运营商面临圆锥运营约束。与普遍的基于线性规划的电力市场相比，我们强调了二阶锥约束的引入如何提高市场的不确定性、资产和网络意识，这是成功过渡到基于天气依赖可再生能源的电力系统的关键。我们分析了我们的一般市场出清的建议，使用圆锥对偶理论，以获得有效的空间差异化的价格为多种商品，包括能源和灵活性服务。在完全竞争的假设下，我们证明了中央解决的市场出清优化问题的等价性竞争空间的价格均衡，涉及一组理性和自利的参与者和价格制定者。最后，在一般的假设下，我们证明了走向圆锥市场不会导致市场的理想的经济属性，即市场效率，成本回收和收入充足性的损失。我们的数值研究集中在不确定性感知市场设计的特定用例上，并证明了所提出的圆锥市场在线性规划市场框架内比现有的替代方案更具优势。
2022-12-18 cs.SY econ.TH eess.SY
Graph Neural Networks for Learning Real-Time Prices in Electricity Market
University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
实时的【形】电力市场环境下最优潮流问题的求解提高了低碳能源并网的效率和可靠性。为了解决现有的端到端的OPF学习解决方案的可扩展性和自适应性问题，我们提出了一个新的图神经网络（GNN）框架预测电力市场价格从解决OPF。所提出的GNN-for-OPF框架创新性地利用了价格的局部性，并引入了物理感知的正则化，同时降低了模型复杂性并快速适应不同的网格拓扑。数值试验验证了我们提出的方法的学习效率和自适应性的改善，比现有的方法。
2021-06-19 cs.LG cs.SY eess.SY
Outage Identification from Electricity Market Data: Quickest Change Detection Approach
University of Michigan（密歇根大学）
本文提出了一种基于参数化最快变化检测理论的方法，用于从公共电力市场数据中快速识别故障，通过概率密度函数比值区分正常与故障状态，并在测试平台验证了其有效性。
2026-01-20 cs.SY eess.SY stat.AP
Pricing and Remunerating Electricity Storage Flexibility Using Virtual Links
雄心勃勃的可再生能源组合标准激励将储能资源（ESR）作为灵活性的来源。虽然美国政府旨在促进ESR参与电力市场，但仍然缺乏对ESR进行适当报酬的市场设计工作。在本文中，我们提出了一个新的能源市场清算框架，包括ESR系统。新的市场设计在计算上是有吸引力的，因为它避免了混合整数公式和具有互补约束的公式。此外，与以前的市场设计相比，我们的市场使用虚拟链接的概念分解了ESRs的操作，该虚拟链接捕获了跨时间的能量转移。虚拟链路表示揭示了经济激励措施可用于ESR业务，并揭示了电力市场应如何补偿ESR。我们还探讨了ESR物理参数对市场行为的作用;我们表明，虽然能量和功率容量定义了每个ESR可以提供的灵活性，但存储充电/放电效率在ESR薪酬和缓解市场价格波动方面发挥着重要作用。我们使用我们提出的框架来分析ESRs和独立系统运营商（ISOs）之间的相互作用，并提供见解ESRs在电网中的最佳部署策略。
2022-06-04 cs.SY eess.SY math.OC
Learning to Bid in Forward Electricity Markets Using a No-Regret Algorithm
针对电力市场竞价中需预知对手报价的不现实假设，提出基于事后信息的乘法权重更新无悔学习算法，发现其可能推高社会成本与出清价格并放大供应商市场势力。
2024-04-04 cs.GT cs.SY eess.SY
A Few-Shot LLM Framework for Extreme Day Classification in Electricity Markets
Columbia Data Science Institute（哥伦比亚数据科学研究所）；Red River Clean Energy（红河清洁能源）；King Abdulaziz City for Science and Technology (KACST)（国王阿卜杜勒阿齐兹城市科学技术城）；National Science Foundation（国家科学基金会）
本文提出一种基于LLM的少样本框架，用于预测电力市场价格激增日，实验证明其在数据有限时优于传统监督学习模型。
2026-02-17 cs.LG cs.SY eess.SY
Strategic Bidding in Electricity Markets with Convexified AC Market-Clearing Process
本文提出了一个框架，以解决参与者的战略报价问题，在电力市场清除采用完整的交流最优潮流（ACOPF）问题的制定。传统上，独立系统运营商（ISO）利用直流最优潮流（DCOPF）问题的形式来解决电力市场。这项工作的主要任务是找到什么将是挑战和机遇，如果ISOs杠杆的全部ACOPF的市场出清问题（MCP）？本文提出了一种带均衡约束的易处理的数学规划来求解凸化的AC市场出清问题。市场参与者在考虑发电机组无功调度的同时，通过策略性报价实现利润最大化。通过给出松弛ACOPF问题的对偶形式，获得了平衡约束。与DCOPF相比，基于ACOPF的MCP策略投标问题提高了位置边际价格和市场参与者利润的准确性。结果表明，基于DCOFP的MCP策略报价问题无法模拟无功支持的局限性。所提出的结果显示的情况下，所提出的战略投标方法呈现$52.3\%$更多的利润发电公司（GENCO）比DCOPF为基础的MCP模型。拟议的战略投标框架还解决了耦合的真实和无功功率调度的发电约束，斜坡约束，需求响应的影响与可削减和时间转移的负载，和AC线路流量的限制的挑战。因此，所提出的方法将有助于市场参与者利用更准确的ACOPF模型的战略报价问题。
2022-02-28 cs.SY eess.SY math.OC
A Machine Learning Approach for Prosumer Management in Intraday Electricity Markets
KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）
Prosumer运营商正在应对参与短期电力市场的广泛挑战，同时考虑到不确定性。需求、太阳能、风能和电价变化以及日内电力市场更快的响应时间等挑战。机器学习方法可以解决这些挑战，因为它们能够持续学习复杂关系并提供实时响应。这种方法适用于高性能计算和大数据的存在。为了应对这些挑战，提出了一个马尔可夫决策过程，并解决了强化学习算法与适当的观察和行动，采用表格Q学习。训练后的智能体收敛到一个类似于全局最优解的策略。与著名的随机优化方法相比，它使生产者的利润增加了13.39%。
2022-03-11 cs.AI cs.LG cs.SY
AI agents in Algorithmic Electricity Markets: On the Emergence of Tacit Collusion
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
本文研究发现，在寡头垄断的算法电力市场中，基于多智能体强化学习的自主投标智能体可在未被指示合谋的情况下，通过独立学习涌现出支持默契合谋的超竞争结果。
2026-08-28 cs.AI cs.GT cs.MA
Consensus-based approach to peer-to-peer electricity markets with product differentiation
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
本文提出了一种基于共识的点对点电力市场方法，通过多双边经济调度（MBED）模型实现多双边交易，考虑消费者偏好差异，采用放松共识+创新（RCI）方法实现完全去中心化的市场清算，有效产生不同于集中式市场的结果，同时在尊重消费者偏好和最大化社会福利方面达到最优。
2018-09-22 cs.SY eess.SY stat.AP
Two-Stage Electricity Markets with Renewable Energy Integration: Market Mechanisms and Equilibrium Analysis
我们认为，两阶段的电力交易市场机制，包括可再生能源发电作为一种替代广泛使用的多结算市场结构。两阶段市场结构允许市场经营者作出追索决定，这在当今市场是不可能的。我们允许不同的传统发电成本曲线在前进和实时阶段。我们已经考虑了需求响应计划和停电的成本，并采用直流潮流模型来考虑网络约束。我们的第一个结果是（通过构建）表明在这样的两阶段市场中存在序贯竞争均衡（SCEq）。我们讨论了这种SCEq的社会福利属性，然后设计了一个市场机制，实现社会福利最大化时，市场参与者是非战略的。我们还表明，无论是在无垄断或无垄断的条件下，一个有效的纳什均衡存在。
2021-06-15 cs.GT cs.SY econ.GN
Incorporate Day-ahead Robustness and Real-time Incentives for Electricity Market Design
在本文中，我们提出了一个两阶段的电力市场框架，探讨分布式能源（DERs）参与日前（DA）市场和实时（RT）市场。其目标是确定最优的报价策略的聚合DER在DA市场，并产生在线激励信号DER所有者，以优化社会福利，同时考虑到网络的运营约束。分布式鲁棒优化是用来明确地将可再生能源预测的数据为基础的统计信息纳入DA市场的供应/需求决策。我们评估的保守性投标策略区分不同的风险厌恶设置。在RT市场中，提出了一个双层时变最优化问题来设计在线激励信号，以权衡配电系统运营商（DSO）的RT不平衡惩罚和个人DER所有者的成本。这使得能够跟踪它们的最优调度，以在满足电压调节要求的同时，在存在时变网络状态的情况下提供快速平衡服务。在DA批发市场和RT均衡市场上的仿真结果表明了这种两阶段设计的必要性、对不确定性的鲁棒性、收敛性能、跟踪能力以及网络运行的可行性。
2022-08-28 cs.SY eess.SY math.OC
Coordinated Transaction Scheduling in Multi-Area Electricity Markets: Equilibrium and Learning
在美国，多区域电力系统的联络线调度主要通过一种基于市场的协调交易调度（CTS）机制进行。我们通过博弈论的镜头来分析这种市场机制。我们的分析特征的影响，市场流动性，市场参与者的预测区域间价差，交易费用和耦合的CTS市场与最多拥挤的虚拟交易。使用真实的数据，我们实证验证，CTS投标人可以采用简单的学习算法，发现纳什均衡，支持从均衡分析得出的结论。
2021-01-30 cs.GT cs.SY econ.GN
The value of storage in electricity distribution: The role of markets
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文提出一个优化框架，首次建模存储投资与运营规划中的市场参与限制，通过马萨诸塞州案例研究发现市场参与与削峰需求在节省方面相似，但低存储成本可能促进超出本地需求的部署，可能与 deregulated 市场中分销与发电分离相悖。
2026-03-22 cs.SY econ.GN eess.SY
A Risk Aware Two-Stage Market Mechanism for Electricity with Renewable Generation
在过去的几十年里，世界各地的电力市场都采用了多结算结构，随着更准确的预测信息的出现，可以实现供需平衡。由于采用可再生能源而增加了不确定性，最近的市场设计工作侧重于优化某些数量的预期，例如社会福利。然而，社会规划者和决策者往往不愿承担风险，因此，这种风险中性的提法不能充分反映对风险的普遍态度，也不能解释随后作出的决定。因此，我们将常用的风险度量条件风险价值（CVaR）的中央规划目标，并研究如何两阶段的市场运作时，个别发电商是风险中性的。我们的主要结果是显示存在（建设）的顺序竞争均衡（SCEq）在这个风险意识的两阶段市场。给定均衡价格，我们设计了一个市场机制，实现社会成本最小化假设代理人是非战略性的。
2020-03-13 cs.SY econ.TH eess.SY
Regression Equilibrium in Electricity Markets
本文针对两阶段电力市场中可再生发电商预测模型策略的竞争问题，提出回归均衡概念，基于变分不等式证明仅能量市场中该均衡的存在性与唯一性，并设计集中式和基于ADMM的去中心化两种求解方法。
2025-01-13 cs.SY econ.GN eess.SY
