电动汽车代理商若何与电力公司进行放电电价的谈判？

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征稿｜第四届轨道交通电气与信息技能国际学术会议

征稿｜中国电工技能学会电机与系统学报（英文季刊）

择要

输配电装备及系统安全与新技能国家重点实验室（重庆大学）的研究职员张谦、丁铸玮、谭维玉、谢文睿、李嫣，在2018年《电工技能学报》增刊2上撰文（论文标题为“计及多代理的电动汽车放电电价两阶段会谈策略”）指出，电价是勉励电动汽车参与电网调度的主要成分，如何通过协商确定合理的勉励电价是须要重点关注的问题之一。

针对该问题，研究了在多代理情形下电动汽车参与电力系统调峰调度时的会谈策略，建立了计及多代理的两阶段电动汽车放电电价会谈模型。
首先，根据电动汽车代理商和电力公司的本钱核算与对对方本钱的预估，打算得到多个会谈参与者可接管的价格区间。
然后，将得到的价格区间代入两阶段会谈模型中，第一阶段各参与者进行试探性报价，第二阶段各参与者相互之间通过学习更新自身报价，并终极得到电动汽车放电电价。
末了，对提出的模型进行算例仿真，验证模型的合理性和有效性。

随着电动汽车（Electric Vehicle, EV）的规模化，其充放电行为对电网的影响也日益明显，当接入电网的电动汽车数量达到一定规模时，EV的无序充电行为会加重电网包袱，造成“峰上加峰”征象。
此外，EV的渗透率增加也须要增加相应的根本举动步伐投资，上述问题将对电力系统运行的安全性和经济性产生不可忽略的影响。

电动汽车与电网互动（Vehicle-to-Grid, V2G）成为了现阶段的研究热点。
运用V2G技能掌握电动汽车的充放电过程，一方面可以削弱电动汽车规模化发展对电力系统造成的负面影响；另一方面还能降落总充电本钱与系统网损，并起到削峰填谷、平抑可再生能源间歇性和颠簸性的浸染。

知足车主的行驶需求是电动汽车参与电力系统调度的条件，故调度电动汽车时须要考虑电动汽车车主的意愿程度。
而合理的充放电电价机制是勉励用户参与调度的主要成分。
针对电价的制订，国内外已有一些干系的研究。
文献[8]提出了一种EV代理商通过与电力公司会谈参与日前优化调度的会谈模型，在考虑EV代理商调度意愿和经济效益的同时优化系统运行的经济性。

文献[9]提出Logit模型，建立了涉及政府、充电举动步伐运营商和用户利益的三方静态非互助博弈模型，剖析符合博弈三方利益的充电定价策略，为电动汽车充电电价的合理制订供应理论依据。
文献[10]考虑了初始充电和放电韶光分布，建立了以电网负荷颠簸最小为目标，知足用户充放电韶光及需求为约束条件的电动汽车与电网互动的最优峰谷电价模型。

文献[11]基于多代理（Multi-Agent）系统的电动汽车充电折衷掌握机制，提出一种以负荷曲线最优为目标的优化算法，采取分时电价来勾引电动汽车合理充电，并引入学习机制进一步使峰谷差最小。
文献[12]建立了分散式博弈模型，通过求取纳什均衡解来求解最优调度策略，并考虑电池损耗为用户充放电决策的主要成分。
文献[13]提出了EV代理商参与电力市场的最优报价策略，利用了风险条件值来衡量不愿定性给EV代理商带来的风险，得到代理商的报价策略与电力市场运行之间的关系。

然而，目前国内外关于电动汽车充电电价的研究较多，而对电动汽车放电电价的研究较少，文献[17]基于模糊贝叶斯方法建立了EV放电电价会谈机制，其建立的会谈模型能较好地办理EV参与电力系统调峰调度时的放电电价定价问题。

文献[18]探究了电动汽车参与度与年放电量和电网峰荷的降落量之间的关系，采取混沌算法求得电网公司和用户之间的纳什均衡，并得到放电电价。
但现有放电电价会谈模型常日是一对一模型，即设定会谈参与者只有一家电力公司和一个电动汽车代理商。

这种模型未考虑到多家电动汽车代理商参与会谈的情形，短缺代理商之间的竞争将导致所得放电电价不合理。
若考虑多个代理商，则会谈模型和机制设计比单个代理商的情形繁芜，涉及到一对一模型中未考虑的多个电动汽车代理商之间的竞争和学习过程，这一定对各会谈方的会谈策略以及会谈得到的放电电价产生显著影响。

针对上述问题，本文研究了在负荷高峰时电动汽车向电网放电情形下放电电价的会谈策略，会谈参与者包含一家电力公司和多个电动汽车代理商。
本文首先通过估算V2G本钱、电动汽车车主收益和电力公司自身效益，确定了会谈各方可接管的放电电价上限和下限。

此后，为更加贴近实际会谈中各会谈参与者对其他参与者报价的试探和学习行为，提出了一种一对多两阶段会谈模型：第一阶段各会谈参与者坚持自身的报价策略，并记录其他参与者的报价特点和趋势；第二阶段各会谈参与者对网络到的信息进行选择和学习后调度自身的会谈策略，并终极在此阶段达成成交。
末了通过算例仿照会谈过程，得出末了成交的放电电价。

图2 会谈流程

结论

制订合理的放电电价勉励电动汽车参与电网调度，不仅可以缓解电网供电压力，还可以以出售电动汽车电池多余电量的办法给车主带来收益。
本文提出了一种计及多代理的电力公司与EV代理商的两阶段会谈模型。
该模型中，会谈各方以自身会谈策略为根本，并在会谈过程中对其他参与者的策略进行剖析学习，调度和更新自身报价，终极得到在双方可接管范围内的电动汽车放电电价。
本文通过算例仿真得出以下结论：

1）仅考虑电力公司或EV代理商的学习行为时，在会谈成交轮数无明显变革的情形下，学习方比未学习时得到更多的收益，而在考虑所有参与者学习时，均衡了各方的收益，得到的成交价格介于各方单独学习的成交价格之间。

2）利用一对一模型来展开一对多会谈时，会谈中未考虑各EV代理商之间的学习行为，会导致成交价格不足合理或会谈轮数增加。
利用一对多会谈模型得到的成交价格合理且不会增加会谈轮数，可增大成交的概率。

3）在EV代理商的竞争中，可以通过改变自身的学习因子c1、c2来调度自身报价策略，以达到尽快成交或尽可能追求更大收益的目的。
当向电力公司学习的比重增加时，会谈次数和成交价格均降落；当向其他EV代理商学习的比重增加时，会谈次数和成交价格均升高。

本文提出的计及多代理的电动汽车放电电价两阶段会谈策略重点剖析了考虑有多个卖方竞争时，EV代理商与电力公司的会谈策略，电力公司终极与个中一个EV代理商达成交易。
当电力公司须要调度的功率很大时，单个EV代理商的调度能力无法知足电网的需求，电力公司须要与两个乃至多个EV代理商达成交易从而完成调度。
此外，在实际的会谈中，须要考虑会谈韶光本钱对会谈的影响，本文将在后续事情中进一步谈论这些问题。

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