随着电力体制改革的逐步推进和需求侧市场开放,以及新能源发电、柔性智能负荷接入配电网需求侧,用户负荷端的主动性增强,通过需求响应参与电网调度。该过程存在多方利益主体,其利益分配问题亟待解决,博弈论为实现多方利益均衡的优化决策提供有力分析方法。需求响应在不同场景中的内涵不尽相同,首先是各种智能家电能够响应电网信号进行需求响应;其次新能源、智能负荷等以微网形式接入配电网进行并能够自主能量优化,通过需求响应消纳新能源发电;再次,未来智能配电网高度发达接入多个微网并实现分布式管理,响应配电网需求能够实现更大范围的资源优化配置。本文研究博弈论在需求响应中的应用情况,范围逐步扩大,呈现逻辑递进性,探讨需求响应过程中相关各利益主体间的博弈互动机制。本文首先总结了对智能电网背景下的需求响应的基本形式,价格型需求响应和激励型需求响应,重点阐述了需求响应项目中分时电价、实时电价以及可中断负荷等需求响应形式。论述博弈理论的基本要素、分类以及纳什均衡求解方法,为后续研究博弈论在需求响应中的应用奠定基础。从智能家电参与需求响应出发,考虑到电网公布电价与用户智能家电响应存在先后行动顺序,引入虚拟电价概念,提出一种基于主从博弈的实时需求响应算法,其实质是对智能负荷的最优控制。在搭建的虚拟电能交易过程中,能量管理中心(领导者)基于实时电价提供虚拟价格作为策略,智能家电(跟随者)以自身电能需求为策略,建立主从博弈模型,并通过数学分析和逆向归纳法得出博弈平衡点即纳什均衡。仿真算例分析验证模型和算法的有效性,能够有效避免迭代、运算速度快,切合实时性要求。未来越来越多的微电网接入智能配电网形成多微网系统,研究多微网的博弈竞价需求响应问题,提出双层交互调度方案,分别建立微网内部的功率优化模型和基于博弈的多微网竞价博弈模型。微网内部考虑分时电价机制和可中断负荷的需求响应进行功率优化后,各微网基于自身剩余供电功率和运行成本提出竞价策略,进行动态合作博弈,进行策略优化并得出最优电能交易方案。以IEEE9节点系统为算例进行仿真,用遗传算法模拟各微电网在博弈竞价过程中的策略,结果符合电力市场规律,为多微网参与电网需求响应项目提供参考。另一方面,提出基于区块链技术的多微网电能交易模式,根据各微网的博弈电能交易策略,去中心化的分布式结构保障交易的低信用成本进行,为智能电网背景下的分布式电能交易模式提供参考。