随着现代社会飞速发展传统电网的弊端日益突显,电网结构的不合理,系统安全上的漏洞,运行效率的低下,以及伴随着的环境问题和能源结构调整的挑战迫使传统电网进行根本性的改革。智能电网概念的出现和发展,导致电力市场运行也发生了相应变化,其中对一个给定市场进行预测分析和决策成为日益重要的课题。一方面是因为传统市场只根据发电侧意愿运行的状态会导致资源利用率的低下;另一方面是电力市场的研究越来越丰富。但是随着国家经济工业的飞速发展,用电高峰时期各地区都存在一定程度的电力紧缺。国家采取多种措施解决用电高峰时期电力紧张的现象。智能电网的出现使得用户侧可以参与到电力市场的博弈中,利用需求响应调整用电模式,由于博弈过程中参与者都会主动追求个体利益的最大化。因此电力市场一般采用基于博弈的各种模型进行研究。本文主要考虑的是基于竞争均衡的电力市场需求响应策略的分析。具体来说,本文做了以下几点工作:(1)总结了智能电网的基本定义与特征,并且对国内外智能电网和需求侧的能量管理研究发展现状进行总结,进一步了解智能电网相关领域的前沿理论和最新进展。通过对智能电网中需求侧响应的成本估计和效益研究,发现其潜在的使用价值。(2)分析电力市场功率流动和交易量流动的方式结构图,确立博弈参与对象,同时通过调研信息和分析选取激励型需求响应方式。根据用电量与电价的需求响应效益和现如今国内实行的需求响应价格设定,提取信息特征,对模型建立设定初始定义与假设。通过竞争的电力市场的博弈特性,和需求侧、配电中心和电网的能量供给和交易特性,建立需求响应模型和博弈成本模型。(3)为了能够在用电高峰时期进行用电削减同时保证配电中心和用户侧最大程度的利益,建立了相应策略。讨论了凸函数性质,函数最优性条件等数学条件的优化问题。分析了用户侧和配电中心获得最优结果的可能性和满足均衡结果和最优结果的条件。利用梯度投影法重点研究了配电中心的投标策略、用户侧的投标策略和两者之间的关系。设计了配电中心基于均衡策略的博弈迭代算法,并提出了一个开放式的配电中心全局优化算法。(4)通过投标策略的获得,建立一个用户侧与配电中心的博弈优化算法。根据需求响应侧的优化模型特征与竞价策略,进一步设计一个新型的三层分布式迭代算法。通过一个简单算例验证了该分布式算法的可行性与有效性。分析仿真图形与数据,证明了通过分布式算法最终配电中心获得优化问题的均衡解,用户侧获得满意的经济激励和个体收益。另外,对于提出的开放式问题,仿真证明其可获得优化问题的均衡解并且这个均衡解也是全局最优解。