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碳约束下基于双重博弈的电力零售商售电价格决策优化

2024-06-03 08:50来源:中国电力作者:李方姝, 余昆等关键词:电价电力市场售电收藏点赞

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价格决策双重博弈优化问题求解

对于本文所提的电力零售商价格决策双重博弈模型,采用迭代循环求解方法嵌套Yalmip/IPOPT求解器求解,直至满足各零售商与用户间的纳什均衡和多零售商之间的纳什均衡。模型的求解流程如图4所示。

19.jpg图4电力零售商价格决策双重博弈求解流程

Fig.4Solution process of the dual game for electricity retailer's price decision

电力零售商n根据前后两轮主从博弈中各用户向其购电的电量差值调整峰、平、谷时段的售电价格。调整公式(为简化公式省略部分下标)为

20.jpg式中:ps为在第s轮主从博弈中电力零售商根据用户购电量调整过后的售电价格,元/(MW·h);ps−1为在第s−1轮主从博弈结束后电力零售商的售电价格,元/(MW·h);η表示电力零售商n对价格进行调整的步长因子;ΔQ表示前后两轮用户向零售商n购电的电量差值,MW·h。

21.jpg

式中:Qs−1为用户在第s−1轮博弈中向电力零售商的购电量,MW·h;Qs−2为用户在第s−2轮博弈中向电力零售商的购电量,MW·h。

04

算例分析

4.1 参数设置

本文拟设定2个绿电零售商、4个火电零售商和4个用户进行双重博弈。各电力零售商与用户间的交易周期T为24 h。用户用电的谷时段为01:00—06:00,平时段为07:00—13:00、23:00—24:00,峰时段为14:00—22:00。各用户的满意度损失参数如表1所示,各电力零售商的售电量上限如表2所示。仿真中的其他参数如表3所示。

表1用户的满意度损失参数Table 1Loss satisfaction parameters for users

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表2电力零售商的售电量上限

Table 2The upper limit for retailers to sell electricity

23.jpg

表3仿真参数设置

Table 3Parameters used for simulation

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根据用户在各时段的用电量不同,设置如下3个场景。场景1:各用户的用电负荷取自文献[29],并在原有数据的基础上加上50 MW。场景2:场景中的用户均是06:00—22:00用电量较多,23:00—05:00用电量较少。如学校、写字楼等。场景3:场景中的用户均是23:00—05:00用电量较多,06:00—22:00用电量较少。如夜间娱乐场所、夜间制造企业等。

场景2和场景3中用户的用电负荷如图5所示。

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图5各场景中各用户各时段的用电负荷

Fig.5Load curves of each user in each scenario

4.2 结果及分析

4.2.1 市场参与者双重博弈结果及分析

基于场景1,在本文所设计的参数下,经过双重博弈模型求解,得到各电力零售商向各用户在各时段的售电价格如表4所示。

表4双重博弈后各电力零售商的售电价格

Table 4Electricity selling price of each electricity retailer after the dual game

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由表4可以看出,经过多轮博弈,绿电零售商的售价高于火电零售商的售价,这是由于使用绿电既可以满足一段时间内的用电需求,也不会产生碳排放,不会因使用这部分电力而支付购买碳排放权的费用。因此,在电力市场和碳市场的共同驱动下,绿电零售商的售电价格高于火电零售商的售电价格。


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