具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

对本发明提供的一种支持自主智能体博弈的需求响应仿真平台，从需求响应仿真平台的系统架构和业务架构两方面进行分析。

需求响应仿真平台的系统架构

本发明提供的一种支持自主智能体博弈的需求响应仿真平台，结合图1对需求响应仿真平台的系统架构进行说明，将需求响应仿真平台抽象为分层结构，包括人机交互界面层、需求响应方法层和数据库服务器层三个部分；

数据库服务器层可以存储需求响应仿真平台运行过程中所需的相关用户的用电数据、各类政策信息以及预先设定的需求响应方案和历史需求响应信息；

需求响应方法层可以实现用户与发电、售电企业的交互过程；

人机交互界面层提供了一个方便使用者使用的图形化界面，使用者可通过选择不同的角色参与到需求响应仿真的过程中，实现更高效的能源消费和利润最大化；

其中所述支持自主智能体博弈的需求响应仿真平台运用的技术包括：数据库技术、WEB技术、算法开发、最优化技术和多方博弈理论。

其中，人机交互界面层，具体用于：

人机交互界面层提供了一个方便使用者使用的图形化界面，使用者进行用户登录，通过预先设置的仿真平台权限管理，其中，管理员权限对电力用户用电情况进行实时数据监测和对仿真平台的整体运行情况进行监测；用户权限可通过选择不同的角色参与到需求响应仿真的过程中，所述角色包括发企业、售电企业、输电企业和电力用户四类自主智能体的角色，对于发电企业可以设置发电电价、发电电量和发电成本；对于输电企业可以设置输配电量、输电成本和线损率；对于售电企业可以设置售电电价、用户用电量、用户类别，峰谷电价波动、输配电价、市场份额和设备使用成本；对于电力用可以设置用电量、用电负荷、电力费用、电能质量和服务水平满意度。通过修改市场策略、不同的发电、售电角色等信息，可实现不同类型的需求响应的仿真输出对应最优需求响应方案，以满足未来新的市场模型，具体工作流程如图2所示。

本实施例提供的人机界面层，支持角色的新增，进而使仿真平台可以进行动态更新，以满足未来新的市场对仿真平台的要求。需求响应方法层，具体用于：

需求响应方法层可以实现电力用户、发电企业、售电企业和输电企业的交互过程，在实现更高效的能源消费的同时优化自主智能体的利益；需求响应方法层的读取模块从服务器数据库层中读取采集到的电力用户的电力数据，预测模块用这些信息预测下一时间段电力用户的电力数据，然后确定模块根据预测的电力数据和历史需求响应情况从服务器数据库层中选择合适的需求响应方案作为初始需求响应方案，生成下一时段的实时电价和激励并下发给电力用户，博弈模块根据电价和激励改变电力用户自身的电力消费模式，需求响应方法会根据电力用户的电力消费模式，更改或新增使用者选择的自主智能体的需求响应方案，具体工作流程如图3所示；在得到更改或新增使用者选择的自主智能体的需求响应方案之后实施管理模块基于更改或新增使用者选择的自主智能体的需求响应方案对仿真平台进行实施管理。

其中，实施管理模块，包括：资源管理单元，用于对自主智能体的基本信息的定期维护与管理；方案管理单元，用于对自主智能体的需求响应方案进行维护与管理；方案实施单元，用于执行需求响应方案；方案执行监测单元，用于监测需优化需求响应方案的自主智能体的用能负荷；方案效果分析单元，用于对需优化需求响应方案的自主智能体的历史用能数据进行统计分析。

本实施例提供的需求响应层，可以在海量需求响应用户参与的情况下，用户与需求响应系统之间的自主协商、交互的可靠性，确保需求响应业务和电网的安全高效运行。数据库服务器层，具体用于：

数据库服务器层可以存储需求响应仿真平台运行过程中所需的相关用户的电力数据、各类政策信息以及预先设定的需求响应方案和历史需求响应信息，为需求响应方法提供数据支撑，需求响应方法从数据库中读取用户的用电信息和需求响应方案，同时也会把需求响应的结果和产生的新的需求响应方案存储到数据库中。

在博弈过程中售电公司通过推出不同电力套餐吸引电力用户，期望实现客户满意度和售电利润的最大化，即兼顾显性收益和隐性收益的平衡。售电公司通过电价调节用电峰值，实施需求响应，让电力用户用电峰值降低，从而获取自身利润的最大化，实现收益提高。用户在可以满足自身用电需求的基础上，受到动态电价的影响，为了获取自身成本的最小化，会降低在高峰时段用电量。通过基于需求响应的动态电价调节，提高社会电力行业的资源利用率。

本实施例中基于上述需求响应仿真平台进行电力市场的需求响应，如图4所示，具体包括：

发电企业、输电企业、售电企业和电力用户之间进行相互博弈，发电企业与输电企业之间进行电网最大承受与电力需求响应的博弈；发电企业与售电企业之间进行价格的非合作博弈和市场供求关系与电力用户电价制定的合作博弈；输电企业与售电企业进行电网最大承受与电力需求响应的博弈；售电企业与电力用户进行不完全信息动态的价格博弈、用户高峰用电需求与售电企业最大承载量的博弈和显性收益与隐性收益的博弈；

其中，发电企业依据自身的发电电价、发电量、燃料费用和管理/运营成本与其他自主智能体进行博弈，输电企业依据输配电、线损率、输配电成本、网络服务费和阻塞管理费与其他自主智能体进行博弈，售电企业依据向电力用户的售电电价、用户的实际用电量、用户类别、峰谷电价波动、输配电价、市场份额和设备投资维护成本与其他自主智能体进行博弈，电力用户依据电力费用、电能质量和服务书评满意度与其他自主智能体进行博弈；

输电企业的利润在售电侧开放和输配电价改革的大背景下，电网公司只负责传输过程，由政府进行核定利润；

售电企业收益上升-降低基准电价-用户满意度上升-吸引更多的客户-售电企业口碑度和企业形象提升-售电企业核心竞争力增强；

售电企业的利润基于实际利润计算因子进行计算，实际利润计算因子由售电企业与发电企业合同购电成本、与发电企业合同电量电价、电力用户用电预测、实时市场电价、实时市场基准电价、预测与实际消费电量的偏差值和电量对电价的影响系数来确定，当预测电量大于实际电量是，售电企业需要以低价补偿来消费电量；当实际电量大于预测电量时，这时售电企业需要高价购买电能。

需求响应仿真平台的业务架构

本实施例中需求响应仿真的业务的实现是基于需求响应仿真平台的业务架构来实现的，结合图5对需求响应仿真平台的业务架构进行说明，仿真平台的业务架构由应用平台、支撑平台和具体实现部分构成，所述业务架构是基于强化学习、需求响应和马尔科夫决策进行具体实现的，业务架构中的支撑平台为上层应用平台提供工具信息支持，所述应用平台包括：电力供需分析、电力供需预测、电力智能模拟、客户满意度分析、动态电价定价和报告报表生成；所述工具包括：数据库管理工具、模型库管理工具等其他信息管理工具，通过数据库管理工具对数据进行整合并对模型进行训练，模型库管理工具实现对模型及算法模块的管理。该平台模拟电力市场中的各个角色，针对激励机制做出响应，并改变常规电力用能消费模式，提升用户与需求响应系统之间的自主协商、交互的可靠性，从而构建出高可信的需求响应平台。

实施例2

基于上述提供的仿真平台，本发明提供一种支持自主智能体博弈的需求响应仿真方法，如图6所示，包括：

步骤1：基于人机交互界面层接受使用者对自主智能体的选择，设置所述自主智能体的电力数据和电力用户的电力数据，并将设置所述自主智能体的电力数据和电力用户的电力数据传输到数据库服务器层；

步骤2：使用者选择的自主智能体的电力数据和电力用户的电力数据利用需求响应方法层从数据库服务器层的历史需求响应方案中选择所述自主智能体的初始需求响应方案，并基于所述自主智能体的初始需求响应方案，以所述自主智能体的自身利益最大化为目标调节自身的电量和/或电价，在参与到需求仿真过程中的所有自主智能体间进行博弈，基于博弈结果进而更改或新增所述自主智能体的需求响应方案；

步骤3.将更改或新增使用者选择的自主智能体的需求响应方案存储在数据库服务器层。

整体流程图如图7所示，具体包括：

使用者首先选择自主智能体，设置自主智能体数量和对应电力数据。需求响应方法层首先会从数据库中读取采集到的电力用户的电力数据，用这些数据预测下一时间段电力用户的电力数据，然后根据电力用户的下一时段的电力数据和历史需求响应情况从数据库中选择合适的需求响应方案，生成下一时段的实时电价和激励并下发给电力用户，电力用户根据电价和激励改变自身的电力消费模式，需求响应方法会根据用户的电力消费模式，计算各方的成本和收益，更改或新增需求响应方案，尽可能平衡各方利益，最后将更改或新增使用者选择的自主智能体的需求响应方案存储在数据库服务器层。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。