基于主从博弈的智能小区代理商定价策略及电动汽车充电管理（Matlab代码实现）

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本文目录如下：

目录

1 概述

1.1 代理商与用户之间的信息传递机制 

1.2 代理商运营模式

1.3 代理商定价的主从博弈模型

2 运行结果

2.1 充电站-用户，KKT条件

 2.2 stackelberg主从博弈，三层博弈，电网-充电站-用户

 2.3 双层博弈，KKT条件，电网-充电站，合作博弈，Pareto均衡

3 参考文献

4 Matlab代码实现

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1 概述

文献来源：

摘要：智能电网的负荷包括传统负荷和主动负荷,我国配电网侧的主动负荷主要由电动汽车构成,功率需求随电价变化是其重要特点之一。随着电动汽车的普及,代理商将在小区电动汽车充电管理中扮演重要角色。如何制定代理商的定价与购电策略,实现代理商与电动汽车车主双赢,成为重要的研究课题。基于以上原因,提出了一种未来智能小区代理商的定价及购电策略,将代理商和车主各自追求利益最大化建模为主从博弈。该模型亦可为研究电动汽车参与的需求侧响应提供重要的借鉴。另外,还进一步通过Karush-KuhnTucker最优性条件和线性规划对偶定理将此博弈模型转化为混合整数线性规划问题进行求解,最终获得全局最优的定价策略。 

关键词：

智能电网;电动汽车充电;定价;主从博弈;

智能电网的重要特征之一是通过电价引导电能消费，为终端用户提供更加廉价的自然资源，并为系统调度人员提供更加灵活的能量管理手段[1-3]。大量电动汽车(electric vehicles，EV)是其负荷的重要组成部分。根据工业和信息化部电动汽车发展战略研究报告预测，我国 2030 年电动汽车保有量可达 6 000 万辆[4]，大量电动汽车的接入，为提高电力市场能源利用率提供了更广阔的空间。针对这个问题，文献[5-7]研究了基于实时市场电价的电动汽车充电策略。文献[8]提出了电动有序模式和无序模式的放电模型，并建立了峰谷电价时段优化模型。文献[9]分别讨论了联合调度模型和代理商调度模型下电动汽车充电计划对于日前市场电价的影响。此类方法考虑到电动汽车充电策略对于价格的反作用，具有一定的合理性。

由于辖区内电动汽车数量可能相当庞大，由调度机构统一管理每辆电动汽车是不现实的。比较可行的方案是在住宅区建立代理商，对电动汽车实行分散管理。因此，代理商利益的优化是另一个重要的问题。类似的研究成果多见于针对充电站盈利的优化，如文献[10-12]。应当指出，充电站和小区代理商的充电模式有所不同。充电站的电动汽车到达时间具有较大随机性，对充电时间的要求较为苛刻，通常为 15~30 min[13]；而小区代理商所管理的电动汽车的停留时间较为固定，允许的充电时间也 较长。因此对小区内的电动汽车实行优化充电管理

能够带来更大的效益。文献[14]引入了分层分区调度的理念，并发展了基于双层优化的电动汽车充放电调度模型，降低电动汽车无序充电对电力系统安全与经济运行带来的威胁。

本文研究代理商与电动汽车车主利益的优化问题，所提研究方法与建模思路较已有成果有以下不同：首先，代理商无需直接干预电动汽车的充放电行为，只需制定各时段的电价引导其用户的消费 行为。其次，用户不再完全是价格的“接受者”，他们可以自主选择充电时段。更重要的是，代理商与用户的竞争关系通过主从博弈(stackelberg game)描述，在该博弈的均衡处各方的利益均可达到最大。

1.1 代理商与用户之间的信息传递机制 

1.2 代理商运营模式

1.3 代理商定价的主从博弈模型

定价主从博弈的上层决策者是代理商，下层决策者是电动汽车车主。博弈结构如图 1 所示。

2 运行结果

2.1 充电站-用户，KKT条件

 2.2 stackelberg主从博弈，三层博弈，电网-充电站-用户

 

 

 2.3 双层博弈，KKT条件，电网-充电站，合作博弈，Pareto均衡

 

 

 

 

3 参考文献

部分理论来源于网络，如有侵权请联系删除。

[1]魏韡,陈玥,刘锋,梅生伟,田芳,张星.基于主从博弈的智能小区代理商定价策略及电动汽车充电管理[J].电网技术,2015,39(04):939-945.DOI:10.13335/j.1000-3673.pst.2015.04.010.

4 Matlab代码实现