هدف اصلی از طرح مسئله استراتژی بهینه قیمت دهی افزایش سود بازیگر است. لذا تابع هدف مسئله بر اساس افزایش سود بازیگر تعریف می شود. سود بازیگر نیز به صورت زیر محاسبه می شود .
هزینه – درآمد = سود
درآمد بازیگر شامل موارد مختلفی است که از آن جمله می توان درآمد حاصل از فروش برق در بازار، درآمد حاصل از فروش خدمات جانبی ، درآمد حاصل از فروش قراردادی برق به مشتریان و… را نام برد. در این تحقیق درآمد حاصل از فروش برق در بازار مورد نظر است و هزینه های محاسبه شده نیز شامل هزینه تولید برقی است که از طریق بازار عرضه شده است.
مسائل زیر در تعیین هزینه ها و درآمد ها لحاظ شود :
در نظر گرفتن نرخ خروج اضطراری ژنراتور
در نظر گرفتن هزینه خاموشی و روشنی ژنراتور
مورد اول به این دلیل اهمیت دارد که ممکن است ژنراتور به دلایل مختلفی از مدار خارج شود و در این صورت پیش بینی تولید کننده در بدست آوردن سود دچار مشکل می شود. لذا بهتر است این امر در تعریف مسئله لحاظ شود. مورد دوم نیز به این دلیل اهمیت دارد که با در نظر گرفته هزینه خاموش و روشن کردن ژنراتور ممکن است یک تولید کننده ترجیح بدهد برق خود را با قیمت کمتری بفروشد تا اینکه در ساعات ارزانی برق ژنراتور خود را خاموش کند. لذ این مورد نیز در تعریف مسئله تأثیر گذار است.
۳-۳-۳- قیود مسئله
همانطور که در فصل اول اشاره شد یکی از نهادهای به وجود آمده پس از تجدید ساختار در صنت برق بهره بردار مستقل سیستم است. کار اجرای بازار در نهایت بر عهده اپراتور بازار است که اغلب در دنیای امروزی بهره بردار مستقل سیستم کار اپراتور بازار را نیز انجام می دهد.ISO ابتدا پیشنهاد قیمت تولید کنندگان و مصرف کنندگان را به همراه تمامی قیود و اطلاعات فنی تولید کنندگان و مصرف کنندگان را دریافت می کند. سپس بازار را با توجه به قیود موجود اجرا کرده و نتیجه بازار را که شامل میزان تولید هر یک از تولید کنندگان شرکت کننده در بازار و نیز میزان توان برنده شده توسط مصرف کنندگان است اعلام می کند.شکل زیر به صورت مفهومی فرایند تسویه بازار را توسط ISO نشان می دهد.
شکل ۳- ۱ : فلوچالت اجرای بازار توسط ISO به صورت ساده[۲۶]
لذا تمامی قیود مربوط به شبکه و قیود مربوط به ژنراتورها باید توسط ISO در نظر گرفته شود. همچنین قیودی مانند تأمین رزور شبکه ، تأمین بار شبکه و… در زمان اجرای بازار توسط ISO لحاظ می شود. لذا در این قسمت هر ژنراتور باید قیمت دهی خود را با توجه به قیود محدود کننده خودش تنظیم کند. قیود مربوط به شبکه و سایر ژنراتورها توسط ISO در مسئله اجرای بازار دیده می شود. مهمترین قیودی که باید در این مسئله لحاظ شود عبارتند از :
قید حداقل و حداکثر خاموشی
قید محدودیت نرخ خروجی ژنراتور
قید حداقل و حداکثر تولید ژنراتور
۳-۴- لحاظ کردن تغییرات استراتژی سایر بازیگران در قیمت بازار [۲۷]
یکی از مهمترین مسائلی که در طرح استراتژی بهینه قیمت دهی باید لحاظ شود تغییرات غیر قابل پیش بینی سایر بازیگران است. در محیط بازار برق با وجود اینکه تعداد بازیگران زیاد در نظر گرفته می شوند اما باز هم استراتژی بازیگر i در قیمت دهی، بر استراتژی سایر بازیگران تأثیر گذار است. بعبارت دیگر هر بازیگر با توجه به قیمت سایر بازیگران ، قیمت نهایی خود را به بازار پیشنهاد می دهد. این موضوع باعث می شود تعیین استراتژی قیمت دهی برای بازیگران کار بسیار مشکلی شود. زیرا پیش بینی رفتار بازیگران بازار بسیار مشکل است و هر بازیگر ممکن است در هر ساعت قیمت متفاوتی به بازار ارائه دهد. برای حل این مسئله باید تغییرات استراتژی سایر بازیگران به نوعی در مسئله لحاظ شود. در این تحقیق برای این کار به این صورت عمل می شود :
قیمت تسویه بازار با توجه به قیمت پیشنهادی بازیگران به بازار و سقف قیمتی مجاز تعیین می شود. لذا با تغییر قیمت‌های پشنهادی قیمت تسویه بازار نیز تغییر می کند. بر این اساس می توان گفت پیش بینی دقیق قیمت بازار در هر ساعت به دلیل عدم امکان پیش بینی دقیق قیمت بازیگران امکان پذیر نیست. لذا رفتار غیر قابل پیش بینی بازیگران بازار در قیمت دهی، تأثیر خود را به نوعی در قیمت بازار می گذارد. پس اگر قیمت بازار به صورت پارامتری غیر قابل پیش بینی در طرح مسئله لحاظ شود می توان نتیجه گرفت به نوعی رفتار غیر قابل پیش بینی سایر بازیگران لحاظ شده است. بر این اساس دراین تحقیق به جای در نظر گرفتن رفتار تک تک بازیگران بازار ، قیمت بازار به صورت پدیده ای تصادفی در نظر گرفته می شود. این کار موجب می شود عدم قطعیت موجود در مسئله استراتژی قمیت دهی لحاظ شود. قیمت بازار در این تحقیق به صورت یک توزیع نرمال در نظر گرفته می شود.
بدین ترتیب تابع چگالی احتمال قیمت بازار به صورت زیر تعریف می شود :
: تابع چگالی احتمال قیمت بازار
: قیمت بازار
: واریانس قیمت بازار
: میانگین قیمت بازار
با داشتن تابع چگالی احتمال قیمت بازار و با توجه به اینکه هر بازیگر در صورتی برنده می شود که قیمت پیشنهادی آن از قیمت بازار کمتر یا مساوی آن باشد لذا احتمال برنده شدن بازیگر i به صورت زیر بدست می آید :
: قمیت پیشنهادی بازیگر i
شکل زیر به صورت مفهومی نمایی از تابع چگالی احتمال قیمت بازار را نشان می دهد.
شکل ۳-۲: تابع چگالی احتمال قیمت بازار را با میانگین ۸۰۰ ریال و واریانس ۱۰ ریال
۳-۵- انتخاب مدل اجرای بازار
حل مسئله استراتژی بهینه قیمت دهی به مدل اجرای بازار نیز بستگی دارد. انواع روش‌های اجرای بازار برق در فصل اول مطرح شده و مورد بررسی قرار گرفتند. همانطور که در فصل اول نیز ذکر شد سه روش کلی برای اجرای بازار وجود دارد که عبارتند از :
روش قیمت گذاری یکنواخت(uniform)
روش پرداخت بر مبنای پیشنهاد(pay as bid)
روش قیمت گذاری گرهی(LMP)
