[发明专利]一种基于Stackelberg博弈模型的售电公司最优定价方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于Stackelberg博弈的售电公司最优定价策略，具体涉及一种基于Stackelberg博弈模型的售电公司最优定价方法，属于售电市场技术领域。

背景技术

随着未来智能电网高级量测体系的建立，需求响应技术作为智能电网的核心技术之一，可以充分挖掘负荷侧资源，实现资源的综合优化配置，但总体而言当前对于负荷调节能力的挖掘还不够深入，用户响应程度还不够高。为了整合需求响应资源，使闲置的具有调节能力的中小负荷能够参与到市场中，可以通过专业化需求响应提供商——售电公司，为中小负荷提供参与市场调节的机会。2015年，中共中央国务院发布《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》〔2015〕9号文，进一步促进需求响应管理的发展，使得电网公司及电力售电公司向用户提供实时电价成为了可能，实时电价能反映短期的生产成本及用电量信息，能够指导用户优化用电，是在考虑运行成本和基本投资的情况下，在给定时段，向用户提供电能的边际成本，因此，研究售电公司与用户之间售电电价的制定具有重要意义。

纵观现有文献研究，主要集中在单个售电公司和多个用户之间的博弈收益研究，缺少考虑多个售电公司与多个用户之间博弈的收益情况。目前对售电公司的建模主要集中在售电公司从用户获得的收益，缺少考虑售电公司从上级电网购电以及自身运营成本所需要的成本开支。针对于用户的收益，目前主要集中在用户用电设备，缺少考虑用户的用电效益因素影响。

发明内容

针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于Stackelberg博弈模型的售电公司最优定价方法。

本发明为了解决上述问题采用以下的技术方案：本发明设计了一种基于Stackelberg博弈模型的售电公司最优定价方法。在上述背景下，本文基于Stackelberg主从博弈，考虑多个售电公司与多个用户的售电市场框架。在该框架下，多个售电公司从上级电网公司以统一市场出清电价购买电力，之后结合自身运营成本、最大化自身收益的基础上确定售电单价信息发布给各个用户，各个用户根据售电公司发布的电价信息，结合自身用电效益、最大化自身用电收益的基础上确定计划用电量并将计划用电量上报给售电公司。本文建立了上层各售电公司之间的边际成本定价模型，以及下层多个用户用电效益优化模型。最后给出博弈的求解算法并通过算例对该最优定价策略进行了验证分析。

作为本发明的一种优选技术方案：一种基于Stackelberg博弈模型的售电公司最优定价方法，该方法包括以下步骤：

步骤001：对用户来说，选择在哪个时段用电，用电量受到售电公司这个时段的电价的影响。我们定义x_n,s为第n个用户从第s个售电公司处购买的电量，定义第n个用户的收益U_user,n为

其中，U_user,s为用户所获得的收益；a_n为用户舒适度关系因子，可以衡量用户舒适度与费用的关系大小，单位为(元)；b_n为用户的用电效益系数；表示用户用电费用开支。

令y_s为第s个售电公司对用户提供的售电单价，C_n为第n个用户的电费支出预算。对于售电公司给定的一组电价集合{y₁,y₂,..,y_K}，第n(n∈N)个用户通过求解下列用户优化问题计算其最优需求响应：

以上优化问题是一个凸优化问题，因此，解是唯一且最优的。

先从N个用户和2个售电公司开始分析，之后再将结果推导至K个售电公司。在这种情况下，该n个用户的优化问题为

s.t.y₁x_n,1+y₂x_n,2≤C_n/*MERGEFORMAT (6)

x_n,s≥0；s＝1,2/*MERGEFORMAT (7)

对约束式使用拉格朗日乘子λ_n,1，λ_n,2，λ_n,3，从而将以上带约束条件的问题转化为下列形式

以及互补松弛条件

λ_n,2x_n,1＝0/*MERGEFORMAT (10)