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當(dāng)前國外已形成相對成熟的電力市場，擁有豐富的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)，例如，美國PJM電力市場實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的集中控制與調(diào)度，保障市場的有效運(yùn)作，其成功經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。但2021年美國德州遭受極端天氣造成大面積停電，電力供需的極端不平衡在高度市場化中反映為極高的電價，在一定程度上增加了公共風(fēng)險。

而我國還處于電力市場改革的進(jìn)程之中，電力市場化進(jìn)程緩慢，產(chǎn)生過不平衡資金等問題，這表明可再生能源發(fā)電的不確定性難以適應(yīng)滯后的市場機(jī)制，新能源去補(bǔ)貼后如何提升市場競爭力成為挑戰(zhàn)。

同時，國內(nèi)外針對電力市場方面的研究不斷深入，涌現(xiàn)出了大量新興的研究主題，我國學(xué)術(shù)界對電力市場研究的動態(tài)熱點(diǎn)追蹤提出更高的要求。因此有必要對近年來國內(nèi)外電力市場方面的研究進(jìn)行系統(tǒng)性梳理，深刻把握研究的熱點(diǎn)與動向，有序推進(jìn)我國電力市場相關(guān)理論的發(fā)展。

目前關(guān)于電力市場熱點(diǎn)與動向綜述方面，已有許多學(xué)者開展研究。有學(xué)者歸納了我國八個試點(diǎn)省份現(xiàn)貨市場建設(shè)特點(diǎn)和促進(jìn)可再生能源消納的相關(guān)機(jī)制。有學(xué)者從政治背景、技術(shù)條件、市場驅(qū)動力、組織機(jī)構(gòu)與電網(wǎng)架構(gòu)等方面，對比分析歐洲統(tǒng)一電力市場、美國區(qū)域電力市場與我國電力市場的建設(shè)。有學(xué)者總結(jié)了各國面向高比例可再生能源電力市場研究的最新成果。

然而，已有的電力市場綜述研究主要基于專家經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合電力市場發(fā)展現(xiàn)狀，從而總結(jié)出市場理論的內(nèi)在演化邏輯。目前，如何利用國內(nèi)外海量學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，基于數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行文獻(xiàn)綜述與研究熱點(diǎn)追蹤成為難題。

知識圖譜是科學(xué)計量學(xué)的新方法，為國內(nèi)外電力市場研究的追蹤熱點(diǎn)提供了新的途徑。與傳統(tǒng)的文獻(xiàn)綜述不同，文獻(xiàn)的知識圖譜能夠從大量的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)中提取篩選結(jié)構(gòu)化的知識序列，進(jìn)而展現(xiàn)研究熱點(diǎn)的演進(jìn)歷程、映射知識群體之間的交叉互動，從而實(shí)現(xiàn)對熱點(diǎn)和新興趨勢的挖掘。

目前，常見繪制圖譜的工具有CiteSpace等，它為學(xué)者提供了一種高效、可重復(fù)、快速應(yīng)用的分析方法，在各個領(lǐng)域都具有應(yīng)用前景。上海電力大學(xué)電氣工程學(xué)院的研究人員從文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)分析角度，調(diào)研了國內(nèi)近十年1495篇、國外近十年5106篇電力市場相關(guān)文獻(xiàn)。首先提出基于知識圖譜的分析框架以及圖譜合成與解讀；然后基于共詞網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可視化，從時間維度系統(tǒng)性梳理出近十年發(fā)展的演進(jìn)軌跡，聚焦近五年追蹤熱點(diǎn)，呈現(xiàn)電力市場領(lǐng)域的核心前沿；最后，總結(jié)電力市場的研究軌跡與學(xué)術(shù)熱點(diǎn)。

研究人員指出，電力市場研究具有多領(lǐng)域交叉融合且復(fù)雜的特點(diǎn)。知識圖譜是結(jié)構(gòu)化的語義知識庫，其從文本數(shù)據(jù)中以結(jié)構(gòu)化的方式提取知識，通過相互聯(lián)結(jié)的關(guān)系，構(gòu)成可視化圖譜的網(wǎng)狀知識結(jié)構(gòu)。針對電力市場研究的知識圖譜分析包括合成圖譜和圖譜解讀，從而獲得演進(jìn)軌跡和核心前沿，其分析框架如圖1所示。

圖1 知識圖譜分析框架

研究人員利用合成圖譜處理海量的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，從海量文獻(xiàn)信息中生成共詞矩陣，通過譜聚類降低矩陣維數(shù)，利用可視化技術(shù)將共詞矩陣可視化為共詞網(wǎng)絡(luò)。基于尋徑網(wǎng)絡(luò)算法或者最小生成樹算法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)簡化，并以聚類模塊值和輪廓值來評估圖譜聚類效果，選擇剪枝后聚類效果最佳的網(wǎng)絡(luò)圖譜。

基于文獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，從時間切片和關(guān)鍵詞聚類進(jìn)行圖譜解讀，強(qiáng)化圖譜的可解讀性。時間線圖譜中，劃分并提取集群標(biāo)簽詞，形成近十年演進(jìn)路徑；關(guān)鍵詞聚類方面，當(dāng)圖譜節(jié)點(diǎn)眾多、連接復(fù)雜時以節(jié)點(diǎn)的突現(xiàn)性、中介中心性作為識別關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，把握整個圖譜最核心部分，形成近五年核心前沿。

研究人員最后總結(jié)認(rèn)為：

1）國內(nèi)的演進(jìn)軌跡和核心前沿：商業(yè)模式為研究軌跡中連接最多的節(jié)點(diǎn)，商業(yè)模式的探索例如規(guī)?；植际絻δ芴峁┹o助服務(wù)的自盈利模式等。輔助服務(wù)為近五年突現(xiàn)強(qiáng)度最高的關(guān)鍵詞，其交易品種中廣泛應(yīng)用的有深度調(diào)峰，在此環(huán)節(jié)加強(qiáng)以需求響應(yīng)為代表的靈活性資源的主動參與市場。主動配電網(wǎng)是中介中心性最高的關(guān)鍵詞，借助區(qū)塊鏈的存儲技術(shù)優(yōu)化交易策略；魯棒優(yōu)化等算法的應(yīng)用場景應(yīng)考慮規(guī)劃與運(yùn)行相結(jié)合的優(yōu)化配置；高比例可再生能源的電力市場，應(yīng)更多考慮以電動汽車為代表的產(chǎn)消者參與能量交易市場的商業(yè)模式。

2）國外的演進(jìn)軌跡和核心前沿：純能源市場稀缺電價導(dǎo)致系統(tǒng)成本增加，容量市場成為熱點(diǎn)；同時，去中心化的市場機(jī)制設(shè)計仍在實(shí)行與探索中。在電價預(yù)測方面發(fā)展迅猛，在此領(lǐng)域中，機(jī)器學(xué)習(xí)算法仍具有研究價值；聚合商是中介中心性最高的關(guān)鍵詞，以虛擬電廠、電動汽車為代表的聚合商，鼓勵其主動為電網(wǎng)提供靈活性。

3）針對電力市場領(lǐng)域的發(fā)展前沿，提供了一種基于知識圖譜的可重復(fù)、系統(tǒng)化方法來刻畫研究領(lǐng)域的發(fā)展歷程，可廣泛應(yīng)用于各個研究領(lǐng)域?？梢暬瘓D譜從視覺分析角度呈現(xiàn)領(lǐng)域?qū)I(yè)的進(jìn)化階段；利用視覺編碼中賦予的節(jié)點(diǎn)權(quán)重-中介中心性、突現(xiàn)性可識別專業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵核心。

本文編自2022年第11期《電工技術(shù)學(xué)報》，論文標(biāo)題為“基于知識圖譜的國內(nèi)外電力市場研究綜述”。本課題得到了國家自然科學(xué)基金和上海市科學(xué)技術(shù)委員會資助項(xiàng)目的支持。