[发明专利]基于多主多从博弈的综合能源服务商零售套餐设计方法

说明书

本发明涉及一种基于多主多从博弈的综合能源服务商零售套餐设计方法，属于电力系统运营和能源规划技术领域，针对综合能源服务商这一主体，基于综合能源服务商与多类型能源用户之间的多主多从博弈架构，结合激励手段和价格信号为综合能源服务商设计了多样化的多能零售套餐。包含综合能源服务商与能源供应商、多类型能源用户之间交易的电力‑天然气一体化多能零售市场交易情况。设计五类多能零售套餐：包括峰谷分时电‑气价套餐、昼夜用电捆绑套餐、峰谷惩罚补偿套餐、阶梯电价与配额气价套餐和固定单一电‑气价套餐。采用基于多主多从Stackelberg博弈的双层随机优化模型，对综合能源服务商与多能用户之间的迭代互动进行建模。

技术领域

本发明属于电力系统运营和能源规划技术领域，具体涉及一种基于多主多从博弈的综合能源服务商零售套餐设计方法。

背景技术

随着国内坚强智能电网和泛在电力物联网的深度融合以及新电改步伐的加快，综合能源系统提供零售服务逐渐成为研究热点。已有研究指出，相较于传统的电力、天然气等单一能源提供服务，综合能源零售服务具有综合、全局、双向、泛在等优势，能够实现对能源的协同优化、对产业链的全面整合。因此，综合能源提供零售服务将成为未来直面用户的主导能源提供形式。综合能源系统(Integrated Energy System，IES))可同时提供电、热、气等多种能源，能够提高可再生能源消纳率，并提高系统的能源利用率，因此受到广泛关注。

在综合能源系统内，参与主体包括制定能源价格的能源供应商、综合能源服务商和选择购能的多类型能源用户。目前，针对综合能源系统，即使不断有新的业务形式、实现路径或商业模式被提出，国内现阶段对于综合能源服务的研究也仍处于概念阶段，与国外相比仍有一段距离。许多零售商和综合能源商对如何发展综合能源零售服务以适应未来市场环境的变化感到迷茫，综合能源系统的运营优化尚缺乏有效的技术手段，综合能源服务商的零售套餐存在较大局限。

因此，现阶段需设计一种基于多主多从博弈的综合能源服务商零售套餐设计方法，来解决以上问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于多主多从博弈的综合能源服务商零售套餐设计方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，如：针对综合能源系统，即使不断有新的业务形式、实现路径或商业模式被提出，国内现阶段对于综合能源服务的研究也仍处于概念阶段，与国外相比仍有一段距离。许多零售商和综合能源商对如何发展综合能源零售服务以适应未来市场环境的变化感到迷茫，综合能源系统的运营优化尚缺乏有效的技术手段，综合能源服务商的零售套餐存在较大局限。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种基于多主多从博弈的综合能源服务商零售套餐设计方法，包括以下步骤：

采用基于多主多从Stackelberg博弈的双层随机优化模型，对综合能源服务商与用户之间的迭代互动进行建模，其中综合能源服务商为主方，用户为从方；其中，

在上层模型中，利用条件风险价值法对综合能源服务商进行风险评估，以结合风险因素的综合能源服务商效益最大化为目标，考虑购售能量平衡、各交易机制下的购能量限制、套餐价格和风险评估辅助变量约束，构建主方购售能组合决策模型；

在下层模型中，分析用户对用电/气方式、用电/气成本的满意度，以用户用能综合满意度最大化为目标，考虑能源需求限制、能量平衡和天然气购买限制约束，构建从方能源零售套餐选择模型，从而形成多主多从博弈互动格局；

在模型求解算法部分，采用分布式算法来求解多主多从Stackelberg博弈的纳什均衡解，利用粒子群优化算法和CPLEX求解器对各博弈主体的优化模型进行求解。

进一步的，综合能源服务商与能源供应商之间的购能具体如下：