Generation Planning Model of Stackelberg Game Between Supply and Demand Based on Stepped Demand Response Mechanism

LIU Wenxia; YAO Qi; WANG Yuehan; CHEN Lu; LU Yu

doi:10.7500/AEPS20220106001

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Generation Planning Model of Stackelberg Game Between Supply and Demand Based on Stepped Demand Response Mechanism

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Generation Planning Model of Stackelberg Game Between Supply and Demand Based on Stepped Demand Response Mechanism
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 20, Pages: 54-63(2022)
- 作者机构：
  
  1.华北电力大学电气与电子工程学院,北京市 102206
  2.国网吉林省电力有限公司经济技术研究院,吉林省长春市 130022
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.7500/AEPS20220106001
  CLC：
- Received：06 January 2022，
  
  Revised：2022-04-22，
  
  Published Online：01 September 2022，
  
  Published：25 October 2022
- 稿件说明：
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刘文霞,姚齐,王月汉等.基于阶梯型需求响应机制的供需主从博弈电源规划模型[J].电力系统自动化,2022,46(20):54-63.

LIU Wenxia,YAO Qi,WANG Yuehan,et al.Generation Planning Model of Stackelberg Game Between Supply and Demand Based on Stepped Demand Response Mechanism[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(20):54-63.
刘文霞,姚齐,王月汉等.基于阶梯型需求响应机制的供需主从博弈电源规划模型[J].电力系统自动化,2022,46(20):54-63. DOI： 10.7500/AEPS20220106001.

LIU Wenxia,YAO Qi,WANG Yuehan,et al.Generation Planning Model of Stackelberg Game Between Supply and Demand Based on Stepped Demand Response Mechanism[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(20):54-63. DOI： 10.7500/AEPS20220106001.

摘要

为了更有效地引导需求侧资源优化电源结构，提出了一种基于阶梯型需求响应(DR)激励机制的供需主从博弈电源规划方法。首先，将碳交易、绿色证书机制和DR引入规划模型中，提出了阶梯型DR激励机制。在此基础上，通过分析系统内各主体的运行特性，将供电侧作为领导者，负荷聚合商作为跟随者，建立了供需两侧三阶段主从博弈电源规划模型。通过大M法和线性化方法将负荷聚合商和供电侧规划模型转化为混合整数规划问题，然后利用差分进化算法和Gurobi求解器对模型进行求解。算例表明，供电侧可基于所构建模型得到合理、有效的DR激励方案来引导需求侧资源优化电源结构，提升了系统的经济效益和新能源消纳水平。

Abstract

In order to guide the demand-side resources to optimize the power structure more efficiently

a generation planning method of the Stackelberg game based on the stepped demand response (DR) incentive mechanism is proposed. First

the carbon trading

tradable green certificate mechanism

and DR are introduced into the planning model

and a stepped DR incentive mechanism is proposed. On this basis

by analyzing the operation characteristics of each subject in the system

a three-stage generation planning model of the Stackelberg game on both sides of supply and demand is established taking the power supply side as the leader and the load aggregator as the follower. The load aggregator and the planning model of the power supply side are transformed into a mixed-integer programming problem by using the large-M method and linearization method. Then

the Stackelberg game model is solved by using the differential evolution algorithm and Gurobi solver. A case study shows that the power supply side can obtain a reasonable and effective DR incentive scheme based on the constructed model to guide the demand-side resources to optimize the power generation structure

which can improve the economic benefits and renewable energy accommodation level of the system.

关键词

Keywords

references

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