[發明專利]一種單邊市場下激勵型需求響應的最優補償價格計算方法

在審

• 申請號: 202110765497.6
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113487089A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 馮樹海;薛必克;陳中瑤;王蓓蓓
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;東南大學;國網浙江省電力有限公司湖州供電公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q30/02;G06Q50/06
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 邢彬

1.一種單邊市場下激勵型需求響應的最優補償價格計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、建立單邊市場下的激勵型需求響應模型，該模型基于均衡分析包含用戶側價格接受者完全競爭博弈模型與發電側的Stackelberg-Nash博弈模型；

S1.1、用戶側價格接受者完全競爭博弈模型

在電力市場建設初期，市場中僅發電企業報價報量，需求側不主動參與市場競價，采取以削減補償價格曲線的一定倍數作為需求響應資源的補償，假設激勵補償能夠覆蓋負荷削減用戶的損失，根據削減負荷量越大，補償價格越高的原則，制定負荷側的補償價格曲線，通過一次函數表征補償價格與負荷削減量之間的關系：

P_IDR(ΔQ_i)＝k_cut(mΔQ_i+n) (1)

由于按邊際成本報價和完全競爭具有相同的解，故可將用戶側激勵型需求響應優化以獨立系統運營商ISO(Independent System Operator)集中優化替代，ISO以需求響應補償成本最小化為目標確定最優需求響應激勵補償，在該價格表征形式下，求解最優補償價格等同于求解最小購電成本下的激勵補償系數k_cut：

S1.2、發電側的Stackelberg-Nash博弈模型

發電商的發電燃料成本為發電出力的二次函數形式，其微分得到邊際成本函數：

發電商報價時，以邊際成本的比例系數進行價格申報：

發電商作為Stackelberg-Nash博弈中的領導者，各發電商以自身利潤最大化為目標進行報價策略的優化：

ISO作為Stackelberg-Nash博弈中的跟隨者，根據發電商報價與需求響應的補償規則，以發電成本與需求響應補償成本之和最小化為目標進行市場出清，考慮節點功率平衡約束、支路潮流越限約束、發電機組出力上下限約束和負荷削減上下限約束，建立ISO出清模型：

S2、本專利的模型求解涉及發電商與ISO之間信息交換形成的Stackelberg-Nash博弈，以及用戶側價格接受者完全競爭博弈下ISO作為激勵信號發出者與用戶需求響應構成的激勵策略優化問題，一方面，發電商競價均衡為雙層優化模型的求解，另一方面最優需求響應激勵系數是在ISO出清過程中的優化問題求解，由于解析法的復雜性較高，而強化學習方法難以保證求解達到真正的市場均衡，因此采用粒子群算法進行模型求解。