Analysis of Quotation Mode for Electricity Spot Market Based on Mahalanobis Distance and Density Clustering

Yuanming HUANG; Wei ZHENG; Xuanding WANG; Zhiyuan LIANG; Zhaoyu GONG; Yuguo CHEN

doi:10.7500/AEPS20200628008

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Analysis of Quotation Mode for Electricity Spot Market Based on Mahalanobis Distance and Density Clustering

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Analysis of Quotation Mode for Electricity Spot Market Based on Mahalanobis Distance and Density Clustering
- Automation of Electric Power Systems Vol. 45, Issue 13, Pages: 102-109(2021)
- 作者机构：
  
  1.广东电力交易中心有限责任公司，广东省广州市 510080
  2.北京清能互联科技有限公司，北京市 100084
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.7500/AEPS20200628008
  CLC：
- Received：28 June 2020，
  
  Revised：2020-12-09，
  
  Published Online：23 April 2021，
  
  Published：10 July 2021
- 稿件说明：
移动端阅览
黄远明,郑伟,王宣定等.基于马氏距离和密度聚类的电力现货报价模式分析[J].电力系统自动化,2021,45(13):102-109.

HUANG Yuanming,ZHENG Wei,WANG Xuanding,et al.Analysis of Quotation Mode for Electricity Spot Market Based on Mahalanobis Distance and Density Clustering[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(13):102-109.
黄远明,郑伟,王宣定等.基于马氏距离和密度聚类的电力现货报价模式分析[J].电力系统自动化,2021,45(13):102-109. DOI： 10.7500/AEPS20200628008.

HUANG Yuanming,ZHENG Wei,WANG Xuanding,et al.Analysis of Quotation Mode for Electricity Spot Market Based on Mahalanobis Distance and Density Clustering[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(13):102-109. DOI： 10.7500/AEPS20200628008.

摘要

为体现电力的时间价值，针对供需变化的价格弹性和遵循的经济学原理，电力现货市场通常采取多段报价的申报形式，即每段均包括段容量和价格。现货市场中机组报价行为复杂，且除部分极端高价或低价外，潜在的串谋行为或离群度高的异常报价则难以区分。为有效识别现货市场中的异常报价，有效监测和分析市场行为并及时发现和控制市场风险，文中采用马氏距离消除价格和容量量纲不同的影响，以衡量不同机组报价的相似性。提出衡量报价相似性的3维现货报价对比向量，运用密度聚类分析报价模式以规避对离散点的过度分类，并设计了针对串谋行为特征中价格相似和交易结果呈现串谋的预期效益的判断指标。最后，在5段报价的背景下，文中以模拟现货市场申报数据为算例对比了马氏距离和欧氏距离在聚类分析中的特点。所提方法能消除量纲的影响，有效发现机组在价格申报、容量申报、量价申报3个维度的相似性。

Abstract

In order to reflect the time value of electricity

aiming at the price elasticity for changes in supply and demand and the followed economic principle

the electricity spot market usually adopts the declaration form of multi-segment quotation

i.e.

each segment includes the segment capacity and the price. In the spot market

the unit quotation behavior is complicated

except for some extremely high or low prices

it is difficult to distinguish potential conspiracy or abnormal quotes with highly deviated outliers. In order to effectively identify abnormal quotations in the spot market

monitor and analyze market behaviors

and timely discover and control market risks

the Mahalanobis distance is used to eliminate the impact of different prices and capacity dimensions to measure the similarity of different units quotation. The three-dimensional contrast vector of spot quotations is proposed to measure the similarity of quotations. The quotation mode of the density clustering analysis is used to avoid the excessive classification of discrete points

and the judgment indicators are designed for two conspiracy characteristics

the price similarity and the transaction results showing the expected performance of the collusion. Finally

In the context of five segment quotes

in this paper

a simulation example of declaration data in the spot market is used to compare the characteristics of Mahalanobis distance and Euclidean distance in the clustering analysis. The proposed method can eliminate the impact of the dimension

and effectively discover the similarities of the unit in the three dimensions of price declaration

capacity declaration and volume price declaration.

关键词

Keywords

references

宋巍，王佳伟，赵海波，等 . 考虑需求响应交易市场的虚拟电厂多阶段竞价策略研究［J］. 电力系统保护与控制， 2017 ， 45 （ 19 ）： 35 - 45 .

SONG Wei ， WANG Jiawei ， ZHAO Haibo ， et al . Research on multi-stage bidding strategy of virtual power plant considering demand response trading market ［J］. Power System Protection and Control ， 2017 ， 45 （ 19 ）： 35 - 45 .

张炜，王秀丽 . 基于分段竞价的售电侧需求响应策略［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 14 ）： 24 - 29 .

ZHANG Wei ， WANG Xiuli . Demand response strategy of power seller based on segmented bidding ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 14 ）： 24 - 29 .

李玉平 . 发电商的持留及默契串谋行为分析［D］. 上海：上海大学， 2006 .

LI Yuping . Analysis of withholding and tacit collusion behavior of power suppliers ［D］. Shanghai ： Shanghai University ， 2006 .

朱治中 . 电力市场竞争监视机制［J］. 电力系统自动化， 2007 ， 31 （ 7 ）： 16 - 19 .

ZHU Zhizhong . Competition monitoring mechanism of electricity market ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2007 ， 31 （ 7 ）： 16 - 19 .

戴彦，韩祯祥，娄为 . 浙江省电力市场竞价分析［J］. 电力系统自动化， 2002 ， 26 （ 9 ）： 26 - 29 .

DAI Yan ， HAN Zhenxiang ， LOU Wei . Price biding analysis in Zhejiang electricity market ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2002 ， 26 （ 9 ）： 26 - 29 .

任震，朱然，黄雯莹 . 发电商之间的串通竞标分析及基于模糊理论判定［J］. 电力自动化设备， 2004 ， 24 （ 10 ）： 7 - 11 .

REN Zhen ， ZHU Ran ， HUANG Wenying . Analysis of collusive bidding among generators and determination based on fuzzy theory ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2004 ， 24 （ 10 ）： 7 - 11 .

高晓虎，张少敏，邹粤，等 . 发电商不正当竞标行为分析及综合评判［J］. 电力系统保护与控制， 2010 ， 38 （ 5 ）： 67 - 70 .

GAO Xiaohu ， ZHANG Shaomin ， ZOU Yue ， et al . Analysis and comprehensive judgement of illegitimate bidding among power suppliers ［J］. Power System Protection and Control ， 2010 ， 38 （ 5 ）： 67 - 70 .

孙波，邓瑞林，谢敬东，等 . 基于排序多元Logit模型的卡特尔类机组串谋竞价识别［J/OL］. 电力系统自动化［ 2021-01-12 ］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20200903.1716.018.html http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20200903.1716.018.html .

SUN Bo ， DENG Ruilin ， XIE Jingdong ， et al . Collusion bidding identification of Cartel-type generators based on ordered Logit model ［J/OL］. Automation of Electric Power Systems ［ 2021-01-12 ］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20200903.1716.018.html http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20200903.1716.018.html .

肖兴辉 . 电力市场发电商合谋竞标的判定与防范［D］. 北京：华北电力大学， 2006 .

XIAO Xinghui . Determination and defence of the collusion bidding of power producers on electricity market ［D］. Beijing ： North China Electric Power University ， 2006 .

周浩，陈建华，韩祯祥，等 . 电力市场中发电商报价的聚类分析研究［J］. 电力系统及其自动化学报， 2004 ， 16 （ 4 ）： 1 - 5 .

ZHOU Hao ， CHEN Jianhua ， HAN Zhenxiang ， et al . Cluster analysis of power producer’s bidding in electricity market ［J］. Proceedings of the CSU-EPSA ， 2004 ， 16 （ 4 ）： 1 - 5 .

陈建华 . 电力市场中发电商报价行为分析［D］. 杭州：浙江大学， 2010 .

CHEN Jianhua . Analysis of bidding behavior of generators in electricity market ［D］. Hangzhou ： Zhejiang University ， 2010 .

汪洋，肖先勇，刘阳，等 . 短时电能质量复合扰动分类特征选取与马氏距离分类法［J］. 电网技术， 2014 ， 38 （ 4 ）： 248 - 253 .

WANG Yang ， XIAO Xianyong ， LIU Yang ， et al . Classifying features selection and classification based on Mahalanobis distance for complex short time power quality disturbances ［J］. Power System Technology ， 2014 ， 38 （ 4 ）： 248 - 253 .

肖先勇，崔灿，汪洋，等 . 电压暂降分类特征可比性、相关性及马氏距离分类法［J］. 中国电机工程学报， 2015 ， 35 （ 6 ）： 1299 - 1305 .

XIAO Xianyong ， CUI Can ， WANG Yang ， et al . Comparability and relevance of voltage sag classifying features and classification methods based on Mahalanobis distance ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2015 ， 35 （ 6 ）： 1299 - 1305 .

孙抗，刘永超 . 基于EEMD和马氏距离的高压断路器机械故障诊断研究［J］. 高压电器， 2018 ， 54 （ 12 ）： 43 - 49 .

SUN Kang ， LIU Yongchao . Research on mechanical fault diagnosis of high voltage circuit breaker based on EEMD and Mahalanobis distance ［J］. High Voltage Apparatus ， 2018 ， 54 （ 12 ）： 43 - 49 .

吴香华，牛生杰，吴诚鸥，等 . 马氏距离聚类分析中协方差矩阵估算的改进［J］. 数理统计与管理， 2011 ， 30 （ 2 ）： 240 - 245 .

WU Xianghua ， NIU Shengjie ， WU Cheng’ou ， et al . An improvement on estimating covariance matrix during cluster analysis using Mahalanobis distance ［J］. Journal of Applied Statistics and Management ， 2011 ， 30 （ 2 ）： 240 - 245 .

文福拴， DAVID A K . 电力市场中的投标策略［J］. 电力系统自动化， 2000 ， 24 （ 14 ）： 1 - 6 .

WEN Fushuan ， DAVID A K . Bidding strategies in electricity markets ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2000 ， 24 （ 14 ）： 1 - 6 .

贾慧敏，何光宇，方朝雄，等 . 用于负荷预测的层次聚类和双向夹逼结合的多层次聚类法［J］. 电网技术， 2007 ， 31 （ 23 ）： 33 - 36 .

JIA Huimin ， HE Guangyu ， FANG Chaoxiong ， et al . Load forecasting by multi-hierarchy clustering combining hierarchy clustering with approaching algorithm in two directions ［J］. Power System Technology ， 2007 ， 31 （ 23 ）： 33 - 36 .

杨洪明，刘建华 . 电力市场环境下电价区域划分问题的尺度空间层次聚类算法［J］. 电网技术， 2004 ， 28 （ 22 ）： 57 - 64 .

YANG Hongming ， LIU Jianhua . A scale space hierarchical clustering method for price zone partitioning in power market environment ［J］. Power System Technology ， 2004 ， 28 （ 22 ）： 57 - 64 .

朱合隆 . 密度聚类算法性能优化和参数选取研究［D］. 赣州：江西理工大学， 2020 .

ZHU Helong . Research on performance optimization and parameter selection of density clustering algorithm ［D］. Ganzhou ： Jiangxi University of Science and Technology ， 2020 .

王纵虎 . 聚类分析优化关键技术研究［D］. 西安：西安电子科技大学， 2012 .

WANG Zonghu . Research on key technologies of clustering analysis optimization ［D］. Xi’an ： Xidian University ， 2012 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Substitute Power Product Market Suitable for New Power System—Part Two Product Form and Its Formation Mechanism

Analysis and Enlightenment of Long-time-scale Negative Electricity Prices in Shandong Electricity Spot Market of China During “May Day” Holiday

Modeling of Offshore Wind Power Based on Vine Copula Theory and Electricity Market Operation Analysis

Related Author

HE Guangyu

XIAO Jucheng

FAN Shuai

SHI Zhihao

YAN Zheng

LI Zuyi

GUAN Li

ZHOU Lei

Related Institution

Key Laboratory of Control of Power Transmission and Conversion, Ministry of Education(Shanghai Jiao Tong University)

Shanghai Non-carbon Energy Conversion and Utilization Institute

College of Electrical Engineering, Zhejiang University

State Grid Energy Research Institute Co., Ltd.

Beijing QU Creativity Technology Co., Ltd.

⁰