A Real-Time Demand-Response Algorithm for Smart Grids: A Stackelberg Game Approach

计算机科学 数学优化 电力系统 网格
作者
Mengmeng Yu,Seung Ho Hong
出处
期刊:IEEE Transactions on Smart Grid [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:: 1-1 被引量:158
标识
DOI:10.1109/tsg.2015.2413813
摘要

This paper proposes a real-time price (RTP)-based demand-response (DR) algorithm for achieving optimal load control of devices in a facility by forming a virtual electricity-trading process, where the energy management center of the facility is the virtual retailer (leader) offering virtual retail prices, from which devices (followers) are supposed to purchase energy. A one-leader, N -follower Stackelberg game is formulated to capture the interactions between them, and optimization problems are formed for each player to help in selecting the optimal strategy. The existence of a unique Stackelberg equilibrium that provides optimal energy demands for each device was demonstrated. The simulation analysis showed that the Stackelberg game-based DR algorithm is effective for achieving the optimal load control of devices in response to RTP changes with a trivial computation burden.
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