[发明专利]考虑需求响应基于多代理的双边电力市场优化决策方法

说明书

本发明公开了一种考虑需求响应基于多代理的双边电力市场优化决策方法，包括：发电商Agent确定报价策略，递交分段报价信息；零售商Agent进行负荷预测，递交购电投标信息；ISO根据收到的报价信息和购电投标信息，生成供给曲线和需求曲线，并调用出清算法，确定市场出清信息；各发电商Agent计算各自的发电成本和收益，根据Q学习算法完善决策；各零售商Agent计算购电成本，并确定零售电价；用户Agent向零售商Agent购电，根据实际情况和价格信号进行响应并调整用电计划；零售商Agent计算其收益，根据Q学习算法完善决策。本发明在双边电力市场机制下考虑了用户、零售商、发电商各方收益，优化了各方决策行为。

技术领域

本发明涉及电力市场优化决策技术领域，尤其涉及一种考虑需求响应基于多代理的双边电力市场优化决策方法。

背景技术

电力市场改革是由传统的垂直一体化垄断经营引入竞争的过程。竞争的引入一般从发电侧开始，首先实行厂网分开，通过建立独立的发电企业与独立系统运营商(Independent System Operator,ISO)，发电企业以最大化收益为目标参与竞价，打破传统电网各发电机组按照统一计划发电的模式。

在仅有发电侧开放的电力市场中，价格形成机制不完善，电价长期保持不变或变化不明显，用户需求弹性很低或近乎为零。ISO只接受来自发电商的报价，而认定负荷需求为一定值，用户或负荷聚集商只能被动的接受市场价格。这种体制有诸多弊端，例如发电商可能合谋抬高电价，导致电价高于正常水平，从而攫取不正当利益；另外，为满足负荷的增长，只能不断增加装机容量，长期来看投资成本巨大。

对称电力市场是指发电侧和零售侧同时参与竞价的市场。此时，市场的出清价格由发电侧和零售侧共同决定，竞争机制更加完善，并有利于充分调动需求侧资源，发掘用户的响应潜力，使其积极响应市场价格的变化，从而确保电力市场更加高效的运行，最大化社会福利，并在紧急时刻实施紧急需求响应等以确保系统稳定运行。目前已有许多国家将需求响应(Demand Response,DR)项目纳入了电力市场框架中，如美国PJM电力市场的紧急需求响应项目和经济需求响应项目、德州电力市场ERCORT的自愿负荷响应以及负荷资源参与辅助服务等。

作为研究分布式系统的有效方法，基于多代理(Multi-agent)的计算经济学仿真在电力市场研究中得到了广泛应用。现有技术大多仅研究批发侧市场下的相关问题及发电商报价策略，并没有考虑售电侧放开的市场模式以及零售商的参与，也没有涉及用户需求响应。目前的研究较少考虑用户、零售商、发电商之间的交互以及用户在分时电价下的响应行为特性。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种考虑需求响应的双边电力市场优化决策方法。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何在双边电力市场机制下考虑用户、零售商、发电商各方收益，优化各方决策行为。

为实现上述目的，本发明提供了一种考虑需求响应基于多代理的双边电力市场优化决策方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1、参与报价的发电商Agent结合自身机组的参数和所知的市场信息，确定报价策略，并按照规定的格式递交分段报价信息，所述报价信息包括供电电量和供电价格；

步骤2、具有购电需求的零售商Agent结合其供电区域内用户的用电特性，进行负荷预测，按照规定格式递交自己的购电投标信息，所述购电投标信息包括购电投标电量和购电投标价格；

步骤3、ISO根据收到的所述报价信息和购电投标信息，生成供给曲线和需求曲线，并调用出清算法，确定市场出清信息，并发布给各发电商Agent和零售商Agent，所述市场出清信息包括市场出清价格、各发电商Agent和零售商Agent所得电量；

步骤4、各发电商Agent获知所述市场出清信息，计算各自的发电成本和收益，并根据Q学习算法完善决策，准备下一次竞价；