图1-1 端对端能源交易系统架构

2.设计开发了面向端对端能源交易的软件平台——“Elecbay”，为能源用户及其他相关主体提供信息交互和交易结算的平台，如图1-2所示。在此基础上，设计了微网端对端能源交易的流程，分为投标、执行和结算三个阶段。

图1-2 端对端能源交易平台与各主要参与方的交互关系

3. 基于博弈论对微网中能源用户的端对端能源交易进行仿真。能源用户包含了安装有分布式光伏系统和可控恒温控制负荷的居民用户。用户的效用函数同时考虑自身的经济收益、自身的热舒适度以及整个微网的能量平衡。用户间的端对端能源交易建模是一个非合作博弈问题，论文将其进一步转化为非线性优化问题。求解出的混合策略纳什均衡作为端对端能源交易的结果。

论文的主要结果验证了端对端能源交易有助于减少微网与外部电网的能量交换，促进了微网内部能量的就地平衡，同时有助于降低微网的峰值负荷。研究发现微网中能源用户的多样性越高，端对端能源交易带来的收益就越明显。

论文二：基于多代理仿真框架的端对端能源交易机制评价方法（Evaluation of Peer-to-Peer Energy Sharing Mechanisms based on a Multiagent Simulation Framework）

Zhou Y, Wu J, Long C, Evaluation of Peer-to-Peer energy sharing mechanisms based on a multi-agent simulation framework, Applied Energy, accepted Feb 2018.

围绕端对端能源交易机制的仿真和评价，主要进行了以下研究：

1. 建立了端对端能源交易机制的通用多代理仿真框架，如图2-1所示。所建立的多代理仿真框架包含三类代理：端对端能源交易协调代理、能源产消者代理和电力零售商代理；以及三个相关模型：端对端能源交易协调代理中的定价模型，能源产消者代理中的决策模型以及描述各代理间互动类型和规则的执行模型。基于该框架，可以对各种端对端能源交易机制下的各类能源用户的行为进行仿真，为相关评价工作奠定基础。

图2-1 端对端能源交易多代理仿真框架

2. 分析了端对端能源交易及相应仿真中的收敛性问题，讨论了端对端能源交易及相应仿真中发散现象的根源（能源产消者决策模型目标函数的非凸性以及部分灵活负荷——如电动汽车和恒温控制负荷等——在一定时间范围内的可转移性），并提出了两种能够提升仿真收敛性能的启发式方法——“仿真步长控制法”（限制能源产消者每轮投标变化的数量和幅度）和“学习过程引入法”（在能源产消者决策模型中加入对历史经验的学习机制）。此外还讨论了仿真发散时的应对方法——“最后防线机制”。

3. 建立了端对端能源交易机制评价指标体系，如图2-2所示。该指标体系包含三个经济性指标（价值挖掘指标、参与意愿指标和公平性指标）与三个技术性指标（能量平衡指标、负荷平滑指标和能源自足指标）。这些指标标准化为统一的无单位数，通过加权和的方式得到上层的总体评价指标。值得指出的是该指标体系具有良好的通用性和可扩展性，可以根据具体实际需要进行扩展。

图2-2 端对端能源交易机制评价指标体系

该论文基于英国实际的居民负荷数据、光照数据和电动汽车数据，对现有文献中的三个典型端对端能源交易机制：能源供求比机制（SDR）、中间市场价机制（MMR）和费用共享机制（BS）进行了评价。

未来研究方向

端对端能源交易相关研究前景广阔，基于上面两篇论文，卡迪夫团队建议未来研究可以向以下方向拓展：