[发明专利]含共享储能系统的微能源网群优化运行及成本分配方法

说明书

本发明公开了含共享储能系统的微能源网群优化运行及成本分配方法，包括以下步骤：搭建系统架构；对联供设备、辅助设备、储能设备建立运行模型，并建立共享储能系统的运行模型；基于系统架构、运行模型，考虑运行约束条件，以微能源网群的总用能成本最低为目标，建立含共享储能系统的微能源网群日前优化运行模型；基于微能源网群日前优化运行模型及总用能成本，基于多人合作博弈的微能源网多主体成本分配方法，分别采用最小核心法和夏普利值法，对各微能源网的用能成本进行重新分配，本发明提高了共享储能系统的利用效率，实现了微能源网之间的P2P交易，促进了分布式可再生能源的消纳，降低了系统用能成本，保证了成本分配的科学性与合理性。

技术领域

本发明涉及能源系统运行优化技术领域，具体而言涉及含共享储能系统的微能源网群优化运行及成本分配方法。

背景技术

近年来，随着能源技术的不断发展，能源系统的源-网-储-荷侧都在发生着巨大的变化。作为未来能源系统的重要发展方向，综合能源系统集成电、热、冷、气等多种能源，将不同形式的能源网络紧密耦合，对系统内的供能设备、辅助设备、储能设备统一整合并实现调度，为终端用户提供电-热-冷一站式能源服务。冷热电联供型微能源网作为综合能源系统的典型代表，以其可再生能源渗透率高、能源利用率高、环境友好等特点成为促进能源消费转型的重要手段。

传统火力发电机组以化石燃料为能源，虽然技术成熟，控制方便，但其对环境带来的污染也是不可忽视的，因此，越来越多的分布式可再生能源发电设备接入微能源网。以光伏、风机为代表的可再生能源发电降低了系统的污染排放，然而，其波动特性和反调峰特性给微能源网的运行带来了极大的挑战。为实现可再生能源的消纳，储能系统得到了广泛应用，使得微能源网的能量管理具备了时序灵活性，但当前储能系统的投资成本高昂，限制了用户侧储能的发展，储能系统的共享使用成为了一种新的应用方式。目前，已有研究考虑了微能源网的优化运行，随着综合能源市场的复杂化，越来越多的微能源网接入共享储能系统组成微能源网群，如何在保证科学性与合理性的基础上实现微能源网群多主体的成本分配也是一项十分重要的工作。

发明内容

本发明提供了含共享储能系统的微能源网群优化运行及成本分配方法，发明人考虑到微能源网群的多主体，提出基于多人合作博弈的成本分配方法，以解决当前储能系统成本高的问题，并减少分布式可再生能源出力的波动性给系统带来的影响。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种含共享储能系统的微能源网群优化运行及成本分配方法，包括以下步骤：

S1、提出系统架构，所述系统架构包括含共享储能系统的微能源网群架构、各微能源网的架构以及共享储能系统的架构；

S2、对微能源网群内的联供设备、辅助设备、储能设备建立运行模型，并建立共享储能系统的运行模型；

S3、基于步骤S1提出的系统架构以及步骤S2建立的运行模型，考虑运行约束条件，以微能源网群的总用能成本最低为目标，建立含共享储能系统的微能源网群日前优化运行模型；

S4、基于步骤S3确定的微能源网群日前优化运行模型及总用能成本，基于多人合作博弈的微能源网多主体成本分配方法，分别采用最小核心法和夏普利值法，对各微能源网的用能成本进行重新分配。

优选的，在步骤S1中，所述系统架构的搭建方法为：

S11、搭建含共享储能系统的微能源网群架构

各微能源网通过变压器和联络线接入外部电网，通过天然气管网接入燃气公司，并通过电力线路和热力传输管道接入共享储能系统，因此，各微能源网向外部电网购/售电能，向燃气公司购置天然气，向共享储能系统存/取电能和热能，以及通过共享储能系统内的直流母线和热母线实现与其他微能源网之间电能和热能的交互。

S12、搭建各微能源网的架构