(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111629733.8 (22)申请日 2021.12.28 (71)申请人 东南大学 地址 210096 江苏省南京市玄武区新 街口 街道四牌楼 2号 (72)发明人 明昊　蒙璟　高赐威　 (74)专利代理 机构 北京同辉知识产权代理事务 所(普通合伙) 11357 代理人 赵丹 (51)Int.Cl. G06Q 30/02(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 17/11(2006.01) (54)发明名称 一种去中心化优惠券激励型需求响应效率 提升方法 (57)摘要 本发明公开一种去中心化优惠券激励型需 求响应效率提升方法， 涉及电力技术领域， 包括 以下步骤： (1)构造基于优惠券激励(CIDR)的三 层需求响应框架， 并建立各层目标函数； (2)对比 去中心化激励型需求响应机制与中心化需求响 应机制下最优需求响应结果； (3)提出去中心化 激励型需求响应额外激励方法， 并构造需求响应 下等效虚拟发电机模型。 本发明提出的激励型需 求响应效率提升方法基于多层需求响应模型， 该 方法能有效提升激励型需求响应最优容量， 更好 地解决去中心化需求响应模型效率低下以及三 层需求响应 框架的计算能力低下的问题。 权利要求书4页 说明书10页 附图4页 CN 114298751 A 2022.04.08 CN 114298751 A 1.一种去中心化优惠券激励型需求响应效率 提升方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤(1)构造基于优惠券激励的三层需求响应框架， 并建立各层目标函数； 步骤(2)对比去中心化激励型需求响应机制与中心化需求响应机制下最优需求响应结 果； 步骤(3)提出去中心化激励型需求响应额外激励方法， 并构造需求响应下等效虚拟发 电机模型。 2.根据权利要求1所述的一种去中心化优惠券激励型需求响应效率提升方法， 其特征 在于， 所述步骤(1)中， 所述优惠券激励对象包括独立系统运营者(ISO)、 负荷服务实体 (LSE)和终端用户， 三层需求包括独立系统运营者对应的顶层、 负荷服务 实体对应的中间层 和和终端用户对应的底层， 分别构建三层需求的相应模型: 1)顶层(ISO) 2)中间层(LSE) 3)底层(用户) 其中， λ是全市场出清价格； λR是零售电价； aDD2+bDD代表需求响应成本； π为需求响应单 位补偿价格， M为预 先设定的需求响应量的最大值。 3.根据权利要求1所述的一种去中心化优惠券激励型需求响应效率提升方法， 其特征 在于， 所述 步骤(2)的具体步骤如下： (2‑1)中心化需求响应模型求 解 中心化需求响应机制也就是集中式的需求响应调度， 在此机制下， 假定所有用户的需 求响应成本函数均已告知独立系统运营者， 目标是在有效执行需求响应的同时满足社会福 利的最大化， 集中 式的DR调度可以被建模成一个单层的优化问题， 如下 所示： 以发电容量足够为前提， 此时市场实际出清价格等于发电机(以及DR)的边际成本， 可 描述为： λ＝2aGPG+bG＝2aDD+bD    (5)权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114298751 A 2因此可以得到中心化需求响应机制下的最优DR容 量(即LSE响应函数)为： 我们注意到， 公式(6)仅在bD≤λ＜2aDM+bD时成立； 当市场价格低于时， 由于对LSE没有 足够的价格激励， LSE将无法提供需求响应； 当市场价格高于2aDM+bD时， 尽管存在利润盈余， LSE的响应容 量也无法超过 预先设定的限值M， 因此， LSE响应函数的表达式为： (2‑2)去中心化需求响应模型求 解 通过斯塔克伯格竞争得到去中心化需求响应模型中的LSE响应函数， 三层模型可以分 解为两个Stackelberg模 型， 用两个倒推归纳法求解问题， 从求解公 式(1)、 (2)开始， 到最后 求解公式(3)结束； 公式(3)的拉格朗日函数表示 为： 在无约束条件下， 拉格朗日乘数 μ3,1＝ μ3,2＝0， 公式(3)中的用户侧响应函数 可描述为： 其中， 为LSE提供的激励性 价格信号， 用户的最佳需求响应量随π 的增 加而增大； 同样， 对于中间层模型公式(2)再次使用后向归纳法， 以便确定LSE的响应， 即LSE对批 发市场清算 价格 λ 的最佳响应D， 通过构造拉格朗日函数， 根据方程(9)， 可 得到： FA2( π, μ2,1)＝( λ‑λR)L+( π +λR‑λ )D‑μ2,1π    (10) 假定 μ2,1＝0， 偏导数 我们可以得到LSE向消费者发出的最优激励价格为 结合公式(9)和公式(1 1)， 非约束条件下的去中心化需求响应机制下的最优DR容 量为： 对比公式(6)和公式(12)， 可以发现在无约束条件下， 去中心化 需求响应最优DR容量只 能达到中心化需求响应容 量的1/2； (2‑3)基于有限理性下的去中心化 LSE响应函数 现实情况中， 在 没有激励的条件下， 理性用户难以自发地参与需求响应， 有限理性假设 在无自愿响应的条件下， 需求响应量将以线性的方式从0增加到M， 根据理性参与条件， 分两 种情况对去中心化 LSE响应函数进行讨论如下：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114298751 A 3