目錄

💥1 概述

📚2 運行結果

2.1 算例數據

?2.2 買家中標

2.3 賣家中標

🎉3?文獻來源

🌈4 Matlab代碼實現

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💥1 概述

文獻來源：

摘要：為滿足共享儲能中儲能用戶的互補性和替代性需求、解決常規(guī)單向拍賣中可能存在的壟斷競爭問題,提出了基于組合雙向拍賣的共享儲能機制。在該機制中,儲能運營商和儲能用戶在拍賣商的組織下進行組合雙向拍賣。拍賣包含四個階段:投標、競勝標決定問題、資源匹配與定價、資金結算。相較于現有拍賣機制,該機制支持"與"投標,使得買家的互補性需求得以準確而簡潔地表達。在競勝標決定問題方面,建立了以社會福利最大化為目標的混合整數非線性規(guī)劃模型。進一步,將該模型等價轉化為混合整數線性規(guī)劃模型,大幅降低了計算時間復雜度。在定價方面,提出了在買賣雙方之間均分社會福利的定價機制,打破了傳統單向拍賣的壟斷弊端。最后,通過算例驗證了所提機制的有效性。

關鍵詞：

共享儲能;組合雙向拍賣;互補性;替代性;

儲能是促進可再生能源高效利用、支撐能源互聯網建設的關鍵技術之一[1-3]。隨著可再生能源發(fā)電

的快速發(fā)展，儲能在發(fā)電側、用戶側的應用不斷增長[4]。當前，儲能仍然面臨成本偏高、商業(yè)模式不成熟的發(fā)展瓶頸[5-6]，而共享思維有可能幫助儲能突破此瓶頸。共享儲能是指利用不同儲能用戶儲能需求的互補性提升儲能設備利用率、進行價值創(chuàng)造的理念。共享的對象包括儲能電量[7-8]和儲能容量[8]。一般而言，共享儲能的定價機制大致可分為4 類：1）固定價格，即價格與時間、供求關系等無關。文獻[8]提出了云儲能服務可按容量定價、按流量定價和按套餐定價。固定價格可穩(wěn)定用戶對價格的預期，但無法反映用戶對儲能效用的評價。2）峰谷電價，即價格與時間或供求關系相關。文獻[9]中共享儲能的定價策略為儲能供大于求時取谷時電價，儲能供不應求時取峰時電價。3）利益或成本分攤。此時儲能用戶實際面對的儲能價格取決于利益或成本的分配策略。文獻[10]建立了包含共享儲能的社區(qū)綜合能源系統模型并提出了相應的用戶協同優(yōu)化策略，即先最小化總體用能成本再按照能耗量分攤成本。文獻[11]建立了基于合作博弈的分布式產消者共享儲能模型，并根據 Shapely值分配共享儲能收益。4）拍賣，即儲能用戶或儲能賣家進行投標，由其中一方或拍賣商決定中標者與交易價格。文獻[12]建立了擁有儲能的家庭型用戶與共享儲能控制器之間基于 Vickery 拍賣的非合作主從博弈模型，其中共享儲能的價格由 Vickery拍賣的結果確定。

?然而，上述共享儲能機制均無法反映儲能用戶對儲能的互補性與替代性需求。而在組合拍賣中，

買家可對其感興趣的物品組合投標，可有效解決該問題并降低交易次數與交易成本[13]?；パa性與替代性的解釋見文獻[14]。文獻[15]將不同時段的儲能視為不同的物品，建立了基于組合單向拍賣的社區(qū)級共享儲能機制。然而，該機制不支持“與”投標，導致儲能用戶無法在投標中表達其互補性需求。另一方面，儲能賣家對各個時段的投標價格必須相同，導致賣家無法充分表達對不同時段的價格要求。此外，組合單向拍賣仍然屬于“一對多”的市場結構，單一賣家具有壟斷優(yōu)勢。為克服組合單向拍賣中的壟斷優(yōu)勢問題，研究者們提出了組合雙向拍賣的思路。組合雙向拍賣是組合拍賣和雙向拍賣的結合，具有“多對多”的市場結構[16-17]。文獻[18]建立了基于組合雙向拍賣的微電網間電力交易的機制，但該機制亦不支持“與”投標，這使得買家無法表達其互補性需求，從而導致組合拍賣的意義大打折扣。

本文研究的共享儲能系統模型架構如圖 1 所示。

資源匹配規(guī)則如圖 2 所示，各個矩形表示各參與者，矩形面積代表中標儲能量，矩形顏色越深代

表報價越高。

📚2 運行結果

2.1 算例數據

?2.2 買家中標

文獻結果：

?復現結果：

2.3 賣家中標

文獻結果：

復現結果：

在得到買賣雙方的投標數據后，拍賣商通過求解競勝標決定問題的優(yōu)化模型得到中標者。

買家的中標數據如表 3 所示。由表 3 可得到各個時段的中標買家集合，例如第 1 時段的中標買家 集合 N1 b 為{1, 4}。由表 3 可知，買家 6 各個時段均未中標，而其余 6 名買家均中標。買家 1 對時段 1中標，說明其互補性儲能需求得到了滿足。而買家5 對時段 3—6 的儲能進行了“或”投標，但只有時段 4—5 中標。買家 2 和買家 6 均有替代性儲能需求，進行了“異或”投標，買家 2 只有 1 個時段中標，買家 6 未中標，符合預期.賣家的中標數據如表 4 所示。由表 4 可得到各個時段的中標賣家集合，例如第 1 時段的中標賣家集合 s N1 為{1, 3, 4, 6}。

第 1 時段買家 1 和買家 4 的 儲能需求將由賣家 1、賣家 3、賣家 4 和賣家 6 共

同滿足。由表 4 可知，同一賣家在不同時段中標的比例可能不同。例如賣家 3 第 1 時段中標比例為 100%，第 5 時段中標比例為 50%，第 6 時段則未中標，相應的中標電量依次為 22MW·h、2 MW·h、0。

🎉3?文獻來源

部分理論來源于網絡，如有侵權請聯系刪除。

[1]孫偲,鄭天文,陳來軍等.基于組合雙向拍賣的共享儲能機制研究[J].電網技術,2020,44(05):1732-1739.DOI:10.13335/j.1000-3673.pst.2020.0186a.

🌈4 Matlab代碼實現