User Profile Based Incentive Pricing Strategy for Electric Vehicle Users Participating in Automatic Generation Control Service

WU Yang; WANG Gang; WANG Longjun; ZENG Dehui; YIN Liang; LIANG Yuansheng

doi:10.7500/AEPS20241104002

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

User Profile Based Incentive Pricing Strategy for Electric Vehicle Users Participating in Automatic Generation Control Service

Basic Research | 更新时间：2026-02-28

- User Profile Based Incentive Pricing Strategy for Electric Vehicle Users Participating in Automatic Generation Control Service
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 24, Pages: 102-114(2025)
- 作者机构：
  
  1.华南理工大学电力学院，广东省广州市 510641
  2.广州嘉缘电力科技有限公司，广东省广州市 510002
  3.国网宁夏电力有限公司电力科学研究院，宁夏回族自治区银川市 750000
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Foundation of Guangdong Basic and Applied Basic Research Project(2023A1515011035)
- DOI：10.7500/AEPS20241104002
  CLC：
- Received：04 November 2024，
  
  Revised：2025-07-03，
  
  Online First：20 August 2025，
  
  Published：25 December 2025
- 稿件说明：
移动端阅览
吴洋,王钢,汪隆君等.基于用户画像的电动汽车用户参与AGC服务激励定价策略[J].电力系统自动化,2025,49(24):102-114.

WU Yang,WANG Gang,WANG Longjun,et al.User Profile Based Incentive Pricing Strategy for Electric Vehicle Users Participating in Automatic Generation Control Service[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(24):102-114.
吴洋,王钢,汪隆君等.基于用户画像的电动汽车用户参与AGC服务激励定价策略[J].电力系统自动化,2025,49(24):102-114. DOI： 10.7500/AEPS20241104002.

WU Yang,WANG Gang,WANG Longjun,et al.User Profile Based Incentive Pricing Strategy for Electric Vehicle Users Participating in Automatic Generation Control Service[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(24):102-114. DOI： 10.7500/AEPS20241104002.

摘要

针对电动汽车聚合商参与自动发电控制（AGC）服务存在的激励用户与增加收益间的矛盾，提出基于用户画像的电动汽车用户参与AGC服务激励定价策略。首先，综合考虑用户特性与聚合商需求，建立用户特征指标体系，量化用户参与服务过程中多维度的画像特征；然后，根据指标量化值建立样本矩阵，基于多层感知机预测用户参与AGC时段数量；最后，以聚合商调频补偿最大化为前提，基于Shapley值分配给用户相应的调频补偿激励。此外，用户激励还计及用户参与AGC服务为聚合商带来的充电收益，以及基于用户历史参与表现的个性化激励。仿真结果表明，相较于充电结束后按用户实际贡献进行激励定价的策略，所提策略不仅能为聚合商带来额外充电收益，还能帮助用户减免充电费用。该策略通过在电动汽车用户开始充电前提供差异化激励定价与期望离网时间，引导用户公平、有序地参与AGC服务，最终实现聚合商与用户的经济双赢。

Abstract

Targeting the contradiction between incentivizing users and increasing revenues for electric vehicle aggregator participating in automatic generation control (AGC) service

a user profile based incentive pricing strategy for electric vehicle users participating in AGC service is proposed. First

by comprehensively considering user characteristics and aggregator demands

a user feature index system is established to quantify the multi-dimensional profile characteristics of users during their participation in service. Then

a sample matrix is built based on the quantitative indices to predict the number of AGC periods for user participation based on multi-layer perceptron. Finally

on the premise of maximizing frequency regulation compensation from the aggregator

the corresponding incentive of frequency regulation compensation is allocated to users based on Shapley value. In addition

user incentives also take into account the charging revenues brought to the aggregator by users participating in AGC service

as well as the personalized incentive based on historical participation performance of users. The simulation results demonstrate that compared with the strategy of incentive pricing based on actual contributions of users after charging

the proposed strategy can not only bring additional charging revenue to the aggregator

but also help users reduce charging cost. This strategy guides users to participate in AGC services fairly and orderly by providing differentiated incentive pricing and expected off-grid time before electric vehicle users start charging

ultimately achieving an economic win-win situation for both aggregator and users.

关键词

Keywords

references

国家能源局华中监管局 . 华中区域电力辅助服务管理实施细则［EB/OL］.［ 2024-09-18 ］. https：//hzj.nea.gov.cn/xxgk/zcfg/202401/t20240125_230766.html https://hzj.nea.gov.cn/xxgk/zcfg/202401/t20240125_230766.html .

Central China Energy Regulatory Bureau of National Energy Administration . Implementation rules for administration of power ancillary services in Central China ［EB/OL］. ［ 2024-09-18 ］. https：//hzj.nea.gov.cn/xxgk/zcfg/202401/t20240125_230766.html https://hzj.nea.gov.cn/xxgk/zcfg/202401/t20240125_230766.html .

国家能源局华北监管局 . 华北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则（2019年修订版）［EB/OL］.［ 2024-09-18 ］. http：//escn.com.cn/news/show-772248.html http://escn.com.cn/news/show-772248.html .

North China Energy Regulatory Bureau of National Energy Administration . Implementation rules for administration of power auxiliary services for grid-connected power plants in North China （revised edition in 2019 ）［EB/OL］. ［ 2024-09-18 ］. http：//escn.com.Cn/news/show-772248.html http://escn.com.Cn/news/show-772248.html .

国家能源局南方监管局 . 南方区域电力辅助服务管理实施细则［EB/OL］.［ 2024-09-18 ］. https：//nfj.nea.gov.cn/xxgk/fdzdgknr/scjg/202402/t20240208_240258.html https://nfj.nea.gov.cn/xxgk/fdzdgknr/scjg/202402/t20240208_240258.html .

South China Energy Regulatory Bureau of National Energy Administration . Implementation rules for administration of power ancillary services in Southern China ［EB/OL］. ［ 2024-09-18 ］. https：//nfj.nea.gov.cn/xxgk/fdzdgknr/scjg/202402/t20240208_240258.html https://nfj.nea.gov.cn/xxgk/fdzdgknr/scjg/202402/t20240208_240258.html .

国家发改委 . 我国加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见［EB/OL］.［ 2024-09-18 ］. https：//www.gov.cn/zhengce/zhengce ku/202401/content_6924347.html https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202401/content_6924347.html .

National Development and Reform Commission . Implementation opinions on strengthening integration and interaction between new energy vehicles and power grid ［EB/OL］. ［ 2024-09-18 ］. https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202401/content_6924347.html https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202401/content_6924347.html .

WEI C Y ， XU J ， LIAO S Y ， et al . Aggregation and scheduling models for electric vehicles in distribution networks considering power fluctuations and load rebound ［J］. IEEE Transactions on Sustainable Energy ， 2020 ， 11 （ 4 ）： 2755 - 2764 .

高赐威，李倩玉，李慧星，等 . 基于负荷聚合商业务的需求响应资源整合方法与运营机制［J］. 电力系统自动化， 2013 ， 37 （ 17 ）： 78 - 86 .

GAO Ciwei ， LI Qianyu ， LI Huixing ， et al . Methodology and operation mechanism of demand response resources integration based on load aggregator ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2013 ， 37 （ 17 ）： 78 - 86 .

国家发改委，国家能源局 . 关于建立健全电力辅助服务市场价格机制的通知［EB/OL］.［ 2024-09-18 ］. https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202402/content_6931026.htm https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202402/content_6931026.htm .

National Development and Reform Administration ， National Energy Administration . Notice on establishing and improving market price mechanism for auxiliary services ［EB/OL］. ［ 2024-09-18 ］. https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202402/content_6931026.htm https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202402/content_6931026.htm .

茆美琴，葛星，杨铖，等 . 计及用户偏好的电动汽车集群参与调频市场优化控制［J］. 电力系统自动化， 2025 ， 49 （ 14 ）： 130 - 140 .

MAO Meiqin ， GE Xing ， YANG Cheng ， et al . Optimal control of electric vehicle cluster participating in frequency regulation market considering user preferences ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2025 ， 49 （ 14 ）： 130 - 140 .

王明深，李毅强，王伟亮，等 . 考虑充放电响应度的电动汽车聚合商与机组协同参与调频市场运营策略［J/OL］. 电网技术： 1 - 12 ［ 2025-06-21 ］. https：//doi.org/10.13335/j.1000-3673.pst.2024.1637 https://doi.org/10.13335/j.1000-3673.pst.2024.1637 .

WANG Mingshen ， LI Yiqiang ， WANG Weiliang ， et al . Collaborative frequency market operation strategy of electric vehicle aggregator and units considering charging and discharging responsiveness ［J/OL］. Power System Technology ： 1 - 12 ［ 2025-06-21 ］. https：//doi.org/10.13335/ j.1000-3673.pst.2024.1637 https://doi.org/10.13335/j.1000-3673.pst.2024.1637 .

李晓涵，曹伟 . 弹性充电需求下电动汽车调频激励机制及控制策略［J］. 中国电力， 2025 ， 58 （ 4 ）： 148 - 158 .

LI Xiaohan ， CAO Wei . Frequency regulation incentive mechanism and control strategy for electric vehicles under elastic charging demand ［J］. Electric Power ， 2025 ， 58 （ 4 ）： 148 - 158 .

葛乐，王庆园，王明深，等 . 考虑充放电激励机制的电动汽车聚合商参与能量-调频市场多阶段运营策略［J］. 电力自动化设备， 2024 ， 44 （ 6 ）： 176 - 184 .

GE Le ， WANG Qingyuan ， WANG Mingshen ， et al . Multi-stage operation strategy of electric vehicle aggregator participating in energy and frequency regulation markets considering charging and discharging incentive mechanisms ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2024 ， 44 （ 6 ）： 176 - 184 .

刘可真，赵贞焰，何界东，等 . 考虑用户意愿下电动汽车动态参与调频服务的两阶段优化调度［J］. 电网技术， 2025 ， 49 （ 5 ）： 1859 - 1868 .

LIU Kezhen ， ZHAO Zhenyan ， HE Jiedong ， et al . Two-stage optimization scheduling for dynamic participation of electric vehicles in frequency regulation services considering user preferences ［J］. Power System Technology ， 2025 ， 49 （ 5 ）： 1859 - 1868 .

赵晋泉，夏雪，刘子文，等 . 电力用户用电特征选择与行为画像［J］. 电网技术， 2020 ， 44 （ 9 ）： 3488 - 3496 .

ZHAO Jinquan ， XIA Xue ， LIU Ziwen ， et al . User electricity consumption feature selection and behavioral portrait ［J］. Power System Technology ， 2020 ， 44 （ 9 ）： 3488 - 3496 .

ZHANG Y ， MENG K ， KONG W C ， et al . Collaborative filtering-based electricity plan recommender system ［J］. IEEE Transactions on Industrial Informatics ， 2018 ， 15 （ 3 ）： 1393 - 1404 .

ZHANG Y ， MENG K ， KONG W C ， et al . Bayesian hybrid collaborative filtering-based residential electricity plan recommender system ［J］. IEEE Transactions on Industrial Informatics ， 2019 ， 15 （ 8 ）： 4731 - 4741 .

张智，王韵楚，林振智，等 . 基于套餐隐式评分与用户画像的电力套餐推荐方法［J］. 电力系统自动化， 2023 ， 47 （ 4 ）： 91 - 101 .

ZHANG Zhi ， WANG Yunchu ， LIN Zhenzhi ， et al . Electricity plan recommendation method based on implicit score of electricity plan and user portrait ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2023 ， 47 （ 4 ）： 91 - 101 .

陈逸涵，李扬，沈运帷 . 基于负荷控制潜力量化模型的工业用户群体画像方法［J］. 电力自动化设备， 2021 ， 41 （ 8 ）： 208 - 216 .

CHEN Yihan ， LI Yang ， SHEN Yunwei . Industrial customer group portrait method based on potential quantization model of load control ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2021 ， 41 （ 8 ）： 208 - 216 .

周保荣，李江南，吕逸帆，等 . 基于改进自组织映射的用户电碳画像构建方法［J］. 电力系统自动化， 2024 ， 48 （ 20 ）： 182 - 190 .

ZHOU Baorong ， LI Jiangnan ， LYU Yifan ， et al . Construction method for user electricity-carbon profile based on improved self-organizing map ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2024 ， 48 （ 20 ）： 182 - 190 .

叶子欣，刘金朋，郭霞，等 . 基于用户响应画像的居民小区电动汽车充放电优化策略研究［J］. 智慧电力， 2022 ， 50 （ 10 ）： 87 - 94 .

YE Zixin ， LIU Jinpeng ， GUO Xia ， et al . Charging and discharging optimization strategy for electric vehicles in residential community based on user response portrait ［J］. Smart Power ， 2022 ， 50 （ 10 ）： 87 - 94 .

CARRIÓN M . Determination of the selling price offered by electricity suppliers to electric vehicle users ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2019 ， 10 （ 6 ）： 6655 - 6666 .

YANG J J ， ZHAO J H ， WEN F S ， et al . A model of customizing electricity retail prices based on load profile clustering analysis ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2018 ， 10 （ 3 ）： 3374 - 3386 .

陈文哲，孙海顺，徐瑞林，等 . 电动汽车参与调频服务的云边融合分层调控技术研究［J］. 中国电机工程学报， 2023 ， 43 （ 3 ）： 914 - 927 .

CHEN Wenzhe ， SUN Haishun ， XU Ruilin ， et al . Cloud-edge collaboration based hierarchical dispatch technology for EV participating in frequency regulation service ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2023 ， 43 （ 3 ）： 914 - 927 .

中国南方电网 . 南方区域调频辅助服务市场交易实施细则（2023年版）［EB/OL］.［ 2024-09-18 ］. https：//anc.mos.csg.cn/jygg/500.htm https://anc.mos.csg.cn/jygg/500.htm .

China Southern Power Grid . Implementing rules for trading in southern regional frequency modulation ancillary services market （2023 edition）［EB/OL］. ［ 2024-09-18 ］. https：//anc.mos.csg.cn/jygg/500.htm https://anc.mos.csg.cn/jygg/500.htm .

徐俊俊，程奕凌，张腾飞，等 . 计及充电行为特征与可调性的电动汽车集群优化调度［J］. 电力系统自动化， 2023 ， 47 （ 23 ）： 23 - 32 .

XU Junjun ， CHENG Yiling ， ZHANG Tengfei ， et al . Optimal scheduling of electric vehicle clusters considering characteristics and adjustability of charging behavior ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2023 ， 47 （ 23 ）： 23 - 32 .

高爽，戴如鑫 . 电动汽车集群参与调频辅助服务市场的充电调控策略［J］. 电力系统自动化， 2023 ， 47 （ 18 ）： 60 - 67 .

GAO Shuang ， DAI Ruxin . Charging control strategy for electric vehicle aggregation participating in frequency regulation ancillary service market ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2023 ， 47 （ 18 ）： 60 - 67 .

肖白，周文凯，姜卓 . 基于孤立森林、模态分解和神经网络的空间负荷态势感知［J］. 电力系统自动化， 2022 ， 46 （ 18 ）： 190 - 198 .

XIAO Bai ， ZHOU Wenkai ， JIANG Zhuo . Spatial load situation awareness based on isolation forest， mode decomposition and neural networks ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2022 ， 46 （ 18 ）： 190 - 198 .

陈宝林 . 最优化理论与算法［M］. 2版 . 北京：清华大学出版社， 2005 .

CHEN Baolin . Optimization theory and algorithm ［M］. 2nd ed . Beijing ： Tsinghua University Press ， 2005 .

徐湘楚，米增强，詹泽伟，等 . 考虑多重不确定性的电动汽车聚合商参与能量-调频市场的鲁棒优化模型［J］. 电工技术学报， 2023 ， 38 （ 3 ）： 793 - 805 .

XU Xiangchu ， MI Zengqiang ， ZHAN Zewei . et al . A robust optimization model for electric vehicle aggregator participation in energy and frequency regulation markets considering multiple uncertainties ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2023 ， 38 （ 3 ）： 793 - 805 .

潘振宁，余涛，王克英 . 考虑多方主体利益的大规模电动汽车分布式实时协同优化［J］. 中国电机工程学报， 2019 ， 39 （ 12 ）： 3528 - 3541 .

PAN Zhenning ， YU Tao ， WANG Keying . Decentralized coordinated dispatch for real-time optimization of massive electric vehicles considering various interests ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2019 ， 39 （ 12 ）： 3528 - 3541 .

QU H H ， KUANG H X ， WANG Q X ， et al . A physics-informed and attention-based graph learning approach for regional electric vehicle charging demand prediction ［J］. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems ， 2024 ， 25 （ 10 ）： 14284 - 14297 .

陈雪梅，陆超，刘杰，等 . 考虑调频性能考核的储能-机组联合调频控制策略［J］. 中国电机工程学报， 2021 ， 41 （ 10 ）： 3383 - 3391 .

CHEN Xuemei ， LU Chao ， LIU Jie ， et al . Control strategy considering AGC performance assessment for BESS coordinated with thermal power unit in AGC ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2021 ， 41 （ 10 ）： 3383 - 3391 .

袁洪涛，徐潇源，严正，等 . 电动汽车集中充换电设施规划和优化运行研究综述［J］. 电力系统保护与控制， 2024 ， 52 （ 19 ）： 157 - 174 .

YUAN Hongtao ， XU Xiaoyuan ， YAN Zheng ， et al . Review of centralized EV charging and battery swapping facility planning and optimal scheduling ［J］. Power System Protection and Control ， 2024 ， 52 （ 19 ）： 157 - 174 .

PJM electricity market data ［EB/OL］. ［ 2024-09-18 ］. https：//dataminer2.pjm.com/list https://dataminer2.pjm.com/list .

广东省发改委 . 关于进一步完善我省峰谷分时电价政策有关问题的通知［EB/OL］.［ 2024-09-18 ］. https：//drc.gd.gov.cn/ywtz/content/post_3500421.html https://drc.gd.gov.cn/ywtz/content/post_3500421.html .

Guangdong Provincial Development and Reform Commission . Notice on issues related to further improvement of province’s peak-valley time-sharing electricity price policy ［EB/OL］. ［ 2024-09-18 ］. https：//drc.gd.gov.cn/ywtz/content/post_3500421.html https://drc.gd.gov.cn/ywtz/content/post_3500421.html .

付志扬，王涛，孔令号，等 . 基于AHP-TOPSIS算法的重要电力客户用电状态评估［J］. 电网技术， 2022 ， 46 （ 10 ）： 4095 - 4101 .

FU Zhiyang ， WANG Tao ， KONG Linghao ， et al . Power consumption state evaluation of important power customers based on AHP-TOPSIS algorithm ［J］. Power System Technology ， 2022 ， 46 （ 10 ）： 4095 - 4101 .

MARTIN J ， ANNABELLE R ， KJERSTI A . groupShapley： efficient prediction explanation with Shapley values for feature groups ［EB/OL］. ［ 2024-09-18 ］. https：//arxiv.org/abs/2106.12228 https://arxiv.org/abs/2106.12228 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Regulation Demand Decomposition Strategy of Automatic Generation Control for Dynamically Matching Real-time Operating Conditions of Power Sources

Distributed Secondary Frequency Regulation Strategy for Virtual Power Plant Based on Improved Exact Diffusion Algorithm

Charging Control Strategy for Electric Vehicle Aggregation Participating in Frequency Regulation Ancillary Service Market

Related Author

WU Yang

WANG Gang

WANG Longjun

XIANG Mingxu

LI Weihao

YANG Zhifang

YIN Xujia

ZHOU Ce

Related Institution

State Key Laboratory of Power Transmission Equipment Technology (Chongqing University)

State Grid Shanxi Electric Power Research Institute

Electric Power Research Institute of State Grid Zhejiang Electric Power Co., Ltd.

College of Electrical Engineering, Zhejiang University

Institute of Wenzhou, Zhejiang University

⁰