[发明专利]一种独立非对称信息下直接能源交易动态契约激励方法

权利要求书

1.一种独立非对称信息下直接能源交易动态契约激励方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：通过将直接能源交易场景映射成劳动力市场，将基于市场驱动的契约理论引入到独立非对称能源交易机制中去，建立电力消费者EC模型和小型电力供应商SES模型；

步骤2，考虑到直接能源交易中SES的自私性和双方信息的非对称性，针对SES发电设备和存储设备的差异以及可再生能源可能具有随机性和间歇性特征，建立两阶段直接能源交易的动态契约模型，EC向SES提供契约，并结合步骤1中EC、SES模型而衍生出的激励相容和个人理性的约束条件，实现对SES个人私有信息的甄别，以激励其积极参与电力传输中去，从而实现交易收益并同时减少输电线路损失的目的；最后通过建立基于契约理论的直接能源交易动态激励机制优化模型，得到最优解。

2.根据权利要求1所述的独立非对称信息下直接能源交易动态契约激励方法，其特征在于，步骤1中，所述建立EC模型实现过程包括：

一般来说，当EC需要电力时，它会从传统电力市场的电力零售商购买，但是，如果SES的价格低于传统电力市场的价格，则EC可以从SES购买电力，假设EC支付SES报酬π以获得电量q，那么，EC的效用U就是从直接能源交易中减去对SES的报酬而获得的可实现的利润：

U＝V(q)-π， (1)

其中，V(q)为EC在能源交易过程中获得的电能。

3.根据权利要求2所述的独立非对称信息下直接能源交易动态契约激励方法，其特征在于，步骤1中，所述建立SES模型实现过程包括：

假设SES通过向EC出售电力来获得报酬，考虑到发电以及输电的成本，SES的效用w可表示为其获得的报酬π减去其成本θq，可以写成：

ω＝π-θq， (2)

其中，θ为每单位电量的成本系数，由于发电设备的投入、发电可靠性与线路损耗因素，出售电力的单位生产成本θ存在差异，且这种成本信息是SES的私有信息。

4.根据权利要求3所述的独立非对称信息下直接能源交易动态契约激励方法，其特征在于，步骤2中，所述建立两阶段能源交易的动态契约模型，所采取的实现过程包括：

假设每个SES具有不同的协作类型，其表示为Θ＝{θ₁，θ₂，...，θ_N}与0≤θ₁＜θ₂＜...＜θ_N，为了反映SES的实际类型，契约应由N个项目组成，每种类型一项，因此，将契约表示为其中Ω＝1，2，...，N，此外，假设EC获得关于SES类型的具体信息，如SES类型为θ_i的先验概率分布表示为p_i，则

EC在能源交易初始阶段向SES提供长期契约；

假设i^th SES类型在阶段1和阶段2独立来自于相同的集合Θ＝{θ₁，θ₂，...，θ_N}，具有相同的概率p_i，为了简化分析过程，假设在t＝1，2期间

考虑到要进行两期契约设计，因此EC的总预期效用可以写为

其中，(相应的)是t＝1，2期间i^th SES的电量，折现因子δ＞0。δ＞1表示第2阶段持续时间比第1阶段长；

假设SES具有与EC相同的折现因子，那么，这两个阶段的i^th SES的效用可以由下式给出

在这里需要注意的是，当确认与EC的长期契约时，i^th RN只知道其第一阶段类型在实现能源交易的第一阶段之后，可以通过契约获悉其第二阶段类型

5.根据权利要求4所述的独立非对称信息下直接能源交易动态契约激励方法，其特征在于，步骤2中，所述建立独立非对称信息下能源交易动态契约激励机制优化模型实现过程包括：

基于逆向归纳法思想，先考虑第2阶段的契约设计，在第二阶段中，为了确保SES的通过选择获得非负值效用，应满足以下个人理性(Individual reason，IR)约束条件

其中，是关于i^th SES的第一阶段契约类型；

然后，为了确保在选择时，SES的获得最大效用，应满足以下激励相容IC约束条件，

根据上述IC约束条件，契约激励每个SES通过选择契约项目来反映其实际类型；

由于i^th SES类型在阶段1和阶段2中是独立的，当确立与EC的长期契约时，SES只知道其第一阶段类型第一阶段契约类型在第2期的EC处应该是无成本的，因此，SES的报酬和传输电量独立于

然后考虑第1阶段的契约设计，假设在阶段1的i^th SES的效用可以写成

由于i^th SES对于阶段2的预期持续效用是跨时间IC约束写为

由于阶段2中的SES的效用独立于也就是则上述IC约束可以简化为

那么，鉴于阶段2的i^th SES预期的延续效用是在SES获悉其第二阶段类型之前提供契约，i^th SES的跨期IR约束最终写为

这确保了SES的跨期效用保持非负；

因此，在保证上述两阶段IR和IC条件的前提下，EC的最大预期效用问题可表示为

其中，和