基于静态贝叶斯博弈的电动汽车放电电价分析

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1、第33卷第11期可再生能源Vol.33No.112015年11月RenewableEnergyResourcesNov.2015基于静态贝叶斯博弈的电动汽车放电电价分析孙波，王振兴，赵文会（上海电力学院经济与管理学院，上海200090）摘要：车电互联是未来对电网负荷削峰填谷的重要途径之一。合理制定电动汽车放电电价是车电互联实施的关键。作为车电互联的博弈双方，电动汽车用户和电网公司采用静态贝叶斯博弈，引入双方报价拍卖模型来制定放电电价。文章以上海市为例，计算了电动汽车在不同放电量下的放电电价取值以及双方的

2、相应收益。研究结果表明，放电电价与放电量呈正相关，随着放电量的增加，车电互联双方的单位电能收益也会随之增加。关键词：车电互联；放电电价；静态贝叶斯博弈；双方报价拍卖中图分类号：TM71文献标志码：A文章编号：1671-5292（2015）11-1686-07DOI:10.13941/j.cnki.21-1469/tk.2015.11.0150前言了电动汽车车主对电价变化的需求响应模型，化石能源消耗是环境污染的主要因素之得出兼顾用户满意度的最优峰谷分时电价。本一。在大城市中，传统燃油汽车排放的CO和文从E

3、V用户和电网公司的双方利益出发，基HC占城市总排放的60%～70%，排放的NOx约于静态贝叶斯博弈理论，采用双方报价策略模[1]占排放总量的30%。大力发展电动汽车（EV）型，制定EV不同放电量下的V2G放电电价，分是实现节能减排、减少环境污染的有效途径。析博弈双方收益。以上海市为例，在分时电价情车电互联（V2G）是未来电网建设的关键技况下考虑用户和电网公司在不同放电量下的成术之一，在负荷低谷时段EV从电网中充电，高本收益，对放电电价的制定进行了验证分析。峰时段向电网放电，将电能输送回电网，能起到1问题

4、描述削峰填谷、调峰调频的作用，并能够减少电网的在高峰时段EV向电网放电的交易中，EV[2]～[4]投资和运营成本。用户作为电能的供给方向电网放电，电网公司应用V2G技术实现对系统负荷的削峰填作为电能的需求方向参与放电的EV用户购买谷，需要EV用户的积极响应。在高峰时段EV电能。将交易双方假定为理性人，即他们都只关向电网放电的电价制定是影响EV用户放电积心自己的收益，双方围绕放电电价进行博弈。博极性的关键因素。在放电电价制定中，不仅要保弈过程中，电网公司只了解购入单位电能的收证EV用户能够通过放电获得一定

5、的收益，还益信息，不了解出价多少会得到EV用户响应；要保证电网公司因购入放电电能减少相应的设EV用户只了解单位电能的成本信息，不了解电备投资而获得收益。在对EV放电电价的已有网公司的具体出价。由于交易中双方都不能确研究中，文献[5]从理论上分析了电动汽车入网切了解对方的出价或者要价信息，因此双方就对系统的削峰填谷作用，研究了用电高峰时段，构成了不完全信息博弈。同时，由于在时间尺度供电机组污染物排放最小化的电动汽车放电电上交易可视为无先后顺序的决策，因此双方的价。文献[6]在分析电动汽车放电成本和效益的交

6、易可以定义为不完全信息静态博弈，即静态基础上，建立了约束条件下的EV与电网互动贝叶斯博弈。本文对静态贝叶斯博弈中的双方的最优峰谷电价模型，得到最优峰谷电价和对报价拍卖模型进行研究。应时段。文献[7]以用户的满意度为基础，建立在模型中，电网公司作为电能需求方，对单收稿日期：2015-03-07。基金项目：国家自然科学基金青年项目（71403163）；上海市教委科研创新项目（13YS092）。作者简介：孙波（1982-），女，博士，副教授，主要研究方向为最优化及智能电网需求侧管理技术。E-mail：sunb

7、o_shiep@163.com·1686·孙波，等基于静态贝叶斯博弈的电动汽车放电电价分析位电能的收益估价为vb；EV用户作为电能供给Pb+E[Ps（vs）

8、Pb≥Ps（vs）]maxsvb-sP[Pb≥Ps（vs）]方，对单位电能成本的估价为v。这里有v∈Pb2sb（4）[0，1]，vs∈[0，1]，vb，vs服从[0，1]上的均匀分布。需求方对单位电能的出价为Pb，供给方对单位其中：E[Ps（vs）

9、Pb≥Ps（vs）]是在电网公司出价大于用户要价的前提下，电网公司期望用户的要电能的要价为Ps。Pb

10、，Ps服从[0，1]上的均匀分价。布，仅当Pb≥Ps时，双方进行交易，且成交价格1同理，对任意的vs∈[0，1]，Ps（vs）要满足P=（Pb+Ps），否则交易不发生。2Ps+E[Pb（vb）

11、Pb（vb）≥Ps]maxssP[Pb（vb）≥Ps]需求方的收益函数：Ps2（5）vb-P，Pb≥PsUb=≥0（1）其中：E[Pb（vb）

12、Pb（vb）≥Ps]是在电网公司出价，Pb＜Ps高于用户要价的前提下，用户期望电网公司的供给方的收益函数：