【期刊】上海电力大学Engineering Reports | 基于可再生能源的电力市场非合作多主体博弈模型

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导言

中国修订可再生能源政策后，电力市场主体之间的交易日趋复杂。自政府于2018年发表可再生能源组合标准（RPS）以来，随着参与电力市场实体数量的不断增加，RPS也在不断改进。现阶段电力改革的一个重要方面是提高售电市场化水平，丰富交易主体，增强市场活跃度，增加市场竞争力。因此必须要研究电力市场主体之间存在的竞争关系，模拟博弈均衡，为RPS的修订、科学招标策略的制定以及相关政策的修正提供必要的理论指导与实践建议。

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最近，上海电力大学的赵文会教授等人在Engineering Reports发表了研究文章“Noncooperative multiagent game model for the electricity market on the basis of the renewable energy portfolio standard”。文章构建了电力市场主体决策模型和非合作主体博弈模型，改进的萤火虫算法（FA）用于求解模型，有助于优化参与者的利润。并对模型进行模拟计算，模拟不同参数变化对实体收益的影响，以期为RPS的修订与电力市场参与者的建设和管理提供参考意见。

文章首先构建可再生能源公司、化石能源公司、售电公司与大功率耗电用户的决策变量、成本函数及利润函数作为决策模型。构建的非合作多代理博弈模型包括七个步骤：操作条件初始化、操作排序、计算博弈实体的适应度函数、测试竞价策略是否发生突变、判断是否满足平衡条件、循环前准备、周期条件判断并输出纳什均衡价格策略与周期结束时的电力交易。

通过改进的FA对模型进行求解。非约束性电力博弈中，竞价策略会影响交易量与利润率，但是不同的竞价最终都会使市场中的售电逐渐趋于平衡稳定的状态。此外，大功率用户可以有效降低用电成本，因此建议更多、更大的用户实体进入电力市场，从而降低成本。作者创新性的提出可再生能源发电企业按一定比例销售“约束电”和“无约束电+绿证”，不同比例的售电会影响可再生能源发电企业的利润，并对其成长速度造成影响。建议可再生能源发电企业更多考虑按一定比例销售绿色电力和绿色证书。

最后，建议管理者加快设立符合条件的售电企业，让更多主体直接参与电力市场的交易，提高市场活跃度，降低电力的生产与交易成本；有序发布燃煤电厂的上网电价，将上网电价设置在“标杆电价+上下浮动“的范围内，能够赋予市场价格变化更多的灵活性，不仅能够缓解燃煤电厂的经营困难，还能通过高价抑制不合理的电力需求，提高社会整体的能源效率水平。

图1 第一轮有约束电(A,B,C)和无约束电(D,E,F)博弈的NASH均衡解过程

图2 “约束电”和“无约束电+绿证”的比例对可再生能源发电企业的影响

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文章信息

Noncooperative multiagent game model for the electricity market on the basis of the renewable energy portfolio standard

Wenhui Zhao, Shuwen Fan*, Jiansheng Hou ,Jinlong Yu

Engineering Reports

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链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/eng2.12509

期刊简介

Engineering Reports是Wiley旗下的开放获取期刊，期刊接受发表所有工程领域相关学科和计算机科学领域的原创性研究论文、综述、通讯和观点等类型文章。创刊于2019年，Engineering Reports已被ESCI (Web of Science)、EI Compendex、Dimensions、DOAJ、INSPECT等国际知名数据库收录。Engineering reports期刊旨在出版能够引起广泛读者阅读兴趣的高质量论文, 本刊致力于为全球科学家、工程师、专业从事人员及各界同仁提供研究成果共享与交流平台，一起解决当今世界的各种挑战。

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