电动汽车负荷聚合商定价策略研究

作     者：郭子君 

作者单位：南昌大学 

学位级别：硕士

导师姓名：朱自伟

授予年度：2022年

学科分类：12[管理学] 02[经济学] 0202[经济学-应用经济学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 08[工学] 

主      题：电动汽车 负荷聚合商 主从博弈 电力市场 定价策略 

摘      要：随着国内电力市场改革如火如荼的进行,我国电力市场体系日趋完善,在全面开放经营性用户参与市场的背景下,行业内出现了包括负荷聚合商在内的多类新兴市场主体。电动汽车负荷聚合商作为负荷聚合商的一类,能够聚合零散的电动汽车负荷从而达到电力市场准入门槛,参与电能量市场和辅助服务市场的投标竞价。电动汽车负荷聚合商可以代理用户在电能量市场中购电,并为电动汽车用户提供充电服务。通过在日前市场购入低价电量,并在实时充电过程中以高于成本并低于实时电价的充电价格出售给用户获利。此时电动汽车负荷聚合商和用户双方都能获得一定收益,而电动汽车负荷聚合商的定价策略成为影响收益的至关重要的因素,因此制定考虑双方利益的定价策略具有实际意义。本文以电动汽车负荷聚合商为研究对象,利用主从博弈理论解决电动汽车负荷聚合商和用户相互逐利的定价问题,同时在代理电动汽车用户充电业务的基础上设计了利用V2G功能进行差价套利的运营模式并提出了针对实时电价不确定性的滚动优化策略,具体工作内容如下:首先,在现货市场背景下论述了电动汽车负荷聚合商运营模式,在传统代理用户充电的常规合同基础上增加了V2G合同来增加收益。其次,构建了电动汽车负荷聚合商的主从博弈定价模型,该模型以电动汽车负荷聚合商和用户双方利益最大化为目标进行日前定价,同时利用KKT条件和对偶化定理对模型进行线性化处理,仿真结果表明,主从博弈定价模型能充分考虑双方利益,并且在一定程度上减少了无序充电对电网的冲击。最后,在考虑两类合同用户的情况下设计了日前-实时定价优化模型。在日前阶段,为了区分用户充电成本,设计了日前两阶段定价优化模型。第一阶段为主从博弈定价阶段,所获得的定价为用户充电价格;第二阶段为V2G充放电优化阶段,所获得的充放电策略使得电动汽车负荷聚合商和用户通过低买高卖获得最大收益。在实时阶段,由于实时电价具有不确定性,日前策略可能不能获得最大收益。因此设计了实时滚动优化策略来弥补电价波动造成的损失。仿真结果表明,V2G合同能大大增加电动汽车负荷聚合商的收益,同时用户也能获得可观的分成,有序的充放电行为间接的帮助了电网侧削峰填谷。实时滚动优化策略能有效提高电动汽车负荷聚合商的收益,降低了近33%的收益损失,在一定程度上解决了实时电价的不确定性问题。