The design of efficient Demand Response (DR) mechanisms for the residential sector entails significant challenges, due to the large number of home users and the negligible impact of each of them on the market. In this paper, we introduce a hierarchical market model for the smart grid where a set of competing aggregators act as intermediaries between the utility operator and the home users. The operator seeks to minimize the smart grid operational cost and offers rewards to aggregators toward this goal. Profit-maximizing aggregators compete to sell DR services to the operator and provide compensation to endusers in order to modify their preferable consumption pattern. Finally, end-users seek to optimize the tradeoff between earnings received from the aggregator and discomfort from having to modify their pattern

Based on this market model, we first address the benchmark scenario from the point of view of a cost-minimizing operator that has full information about user demands. Then, we consider a DR market, where all entities are self-interested and non-cooperative. The proposed market scheme captures the diverse objectives of the involved entities and, compared to flat pricing, guarantees significant benefits for each. Using realistic demand traces, we quantify the arising DR benefits. Interestingly, users that are extremely willing to modify their consumption pattern do not derive maximum benefit

طرح مکانیزم‌های پاسخ تقاضای بهینه (DR) برای بخش مسکونی مستلزم چالش‌های قابل توجهی به خاطر تعداد زیادی از کاربران خانگی و اثر ناچیز هر کدام از آنها بر بازار است. در این مقاله، ما یک مدل بازار وراثتی برای شبکه ی هوشمند ارائه می‌کنیم که در آن مجموعه‌ای از انبوه سازان رقابتی به عنوان واسطه‌هایی بین اپراتور کار و کاربران خانگی، رفتار می‌کنند. اپراتور به دنبال حداقل‌سازی هزینه‌ی عملیاتی شبکه‌ی هوشمند است و منافعی را به انبوه ساز‌ها در جهت این هدف، ارائه می‌کند. انبوه ساز‌های حداکثرساز سود برای فروش خدمات DR به اپراتور و ارائه‌ی خنثی سازی به کاربران نهائی در جهت تغییر الگوی مصرف قابل ترجیحشان، رقابت می‌کنند. درنتیجه، کاربران نهایی به دنبال بهینه‌سازی مبادله‌ی بین درآمدهای دریافتی از انبوه ساز و ضررهای تغییر الگوی آنها هستند.

براساس این مدل بازار، ما در ابتدا سناریوی معیار را از نقطه نظر اپراتور حداقل کننده‌ی هزینه، بررسی می‌کنیم که دارای اطلاعات کاملی در مورد تقاضاهای کاربر است. سپس، یک بازار DR را در نظر می‌گیریم، که در آن تمام موجودیت‌ها در جهت منافع شخصی و غیرمشارکتی هستند. طرح بازار پیشنهادی هدف‌های متنوعی از موجودیت‌های مشترک را به دست آورده و آن‌ها را با قیمت گذاری یکنواخت مقایسه کرده و مزایای قابل توجهی را برای هریک تضمین می‌کند. با استفاده از ردهای تقاضای واقع گرا، ما مزایای برآمده از DR را کمی سازی می‌کنیم. به طور قابل توجهی، کاربرانی که در سطح وسیعی متمایل به تغییر الگوی مصرف خود هستند، مزیت حداکثر را به دست نمی‌آورند.

اصطلاحات کلیدی – انبوه ساز، پاسخ تقاضا، بازار برق، نظریه‌ی بازی، نظریه‌ی بهینه سازی، شبکه‌ی هوشمند.

پیشرفت‌های اخیر در تکنولوژی اندازه گیری هوشمند، امکان ارتباط دو طرفه بین اپراتور تأسیسات  و کاربران نهایی به وجود آورده و انتخاب تطبیق بار دینامیک را تسهیل کرده است. در این جهت، برنامه‌های پاسخ تقاضا (DR) انگیزه‌هایی را برای مشتریان اصلی برق، معمولا به شکل پاداشهای پولی فراهم می‌کنند، تا مصرف برق آنها را در زمان‌های اوج تقاضا کاهش دهند. DR می‌تواند در هر مقیاس زمانی، تقریبا زمان واقعی، رخ دهد که منجر به سیستم هوشمند توان پایدارتری  شده و به طور قابل توجهی هزینه‌ی تولید برق و نشرهای CO2 را کاهش می‌دهد..