博弈均衡

在现货市场中，政府授权合约的曲线分解方式对市场不平衡资金规模与市场主体利益具有重要影响，合理分解相关合约问题亟待解决。从电力现货试点实际需要出发，综合考虑不平衡资金规模、政府授权合约分解结果、发电主体报价策略及市场出清结果之间的关联性，构建了基于博弈均衡的双轨制电力现货市场政府授权合约曲线分解优化模型与方法。该方法基于博弈均衡的思想对应建立了以控制不平衡资金规模为目标的政府授权合约分解模型、考虑政府授权合约分解结果的发电商报价决策模型以及市场出清模型，利用3层粒子群算法实现各层模型间的迭代修正，得到均衡市场个体与整体利益的合约分解结果。通过算例仿真分析，验证了在各因素互相作用和博弈均衡下，所提方法对缩小市场不平衡资金规模的作用。

针对由于氢能生产经济性低，难以满足日益增长的氢能需求问题，提出基于斯塔克尔伯格(Stackelberg)博弈机制的光伏制氢系统能量优化管理策略。首先，在博弈模型中，氢能生产商作为上层领导者，以净收益最大为目标制定与下层用户交易的氢能价格；用户作为下层跟随者，以最大消费者剩余为目标，并兼顾上层氢能生产商制定的售氢价格，对自身用能策略进行调整，并将所需负荷量反馈上层，两者进行博弈，最终达到博弈均衡。其次，在考虑氢能生产商收益和用户用氢需求的基础上，建立光伏制氢系统能量管理模式以优化制氢系统各个设备出力，达到提高氢能生产商的经济性和满足用户氢能需求的目的。最后，通过分析氢能生产商与用户的博弈目标及策略，从理论上证明了博弈存在唯一均衡解，并调用Cplex求解器对模型进行求解。结果表明，所提出的基于Stackelberg博弈能量的优化管理策略可有效提高系统的经济性和满足用户需求，达到了博弈双方双赢的效果。

伴随清洁能源逐渐渗透到微电网(微网)和纳米电网(纳网)用能单元，针对纳网-微网-主网之间的协同优化、清洁能源利用效率提升、清洁能源消纳促进以及用能经济性和可靠性等多方面的问题，提出了一种基于多主体博弈的两阶段优化调度策略，涵盖多元化交易和微网运营商电价机制。首先，建立了具有各自显著用能特点的多元纳米电网负荷模型，形成了支持多元纳米电网自主调度和纳网间电能交易的纳网系统模型。其次，考虑到电能供需的多样性，构建了不同供能场景下的微网运营商模型，并引入主网与运营商的竞争机制。在这一博弈模型中，微网运营商扮演领导者的角色，而纳网系统则作为跟随者，实现了一主一从的博弈均衡。通过优化微网运营商的出力方式，激发了纳网系统的用能潜力。最后，通过算例验证了所提出方案的合理性和有效性。该方案成功降低了纳网系统的运行成本，提升了微网系统对清洁能源的消纳能力，同时提升了综合收益的经济性。这一研究为微网和纳网的可持续发展提供了实用性和有效性的指导。

新型储能容量租赁由于低风险和高灵活性正成为一种受到广泛关注的商业模式。为解决能源社区内独立储能商和多个发用电一体产消者在不对称成本信息下的储能容量租赁问题，先通过Harsanyi转换将不对称信息转化成完全信息。然后建立了储能商和产消者间的两阶段扩展式博弈模型。接着设计了基于统一价格机制的市场出清和结算规则。最后分析了统一价格机制下储能商和产消者两阶段完全信息扩展式博弈的子博弈精炼纳什均衡，并通过Brouwer不动点定理证明了均衡的存在性。仿真研究表明，储能容量租赁能显著降低产消者的用电成本和提高储能利用效率。而且基于统一价格机制的博弈均衡在寻找公平租赁价格、增加储能商利润、提高储能容量租赁规模以及提升社会福利等方面均优于基于歧视价格机制的博弈均衡。