[发明专利]一种基于合作博弈和共享储能电站介入的微网电能合作方法、系统、电子设备和存储介质

说明书

本发明涉及一种基于合作博弈和共享储能电站介入的微网电能合作方法、系统、电子设备和存储介质，上述方法包括：根据每个微网用户购买电量和售出电量来计算每个用户对整个系统的贡献度；基于非对称的纳什谈判模型来确定整个微网联盟与共享储能电站之间的纳什谈判破裂点，以谈判破裂点为界，区分微网用户是否参与电能合作；用交替乘子法求解整个微网联盟与共享储能电站的最大化收益；根据每个微网用户的贡献度来进行利益的分配。与现有技术相比，本发明顺应了共享经济的潮流，将共享储能电站引入微网联盟进行电能合作，同时运用经济学中合作博弈的知识寻求参与主体的最大化利益，这样不仅有效缓解了能源浪费问题，还提高了微网用户经济效益。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种基于合作博弈和共享储能电站介入的微网电能合作方法、系统、电子设备和存储介质。

背景技术

共享储能电站能够实现电能的转换、存储和利用，有助于缓解能源浪费，同时促进可再生能源的消纳。由于目前对储能电站的投资成本相对较高，所以推出共享经济性质的经营模式，不仅能提高各个微网用户对能源的利用率，并且能够降低微网用户的成本。国内外目前对于共享储能的研究主要在其运行与调度方面，对于主体间交易的模式以及电能的议价研究较少。已有的相关研究运用了非合作博弈来进行微网间的电能合作，这样的方法确实可以起到实现自身利益最大化的目标，但非合作博弈都是以每个参与主体自身为目标建立函数，这样会使各个参与主体一味地追寻经济效益，造成市场的无序竞争。类似的，也有一些运用合作博弈中的对称纳什谈判来进行微网间的电能合作，但对称的纳什谈判将微网联盟的收益平均分配给各个微网，这显然对贡献较大的微网主体是不公平的，易引发市场矛盾，且上述两种研究并不能缓解目前能源浪费严重的问题。近些年来，共享经济的飞速发展使得共享储能也将成为未来储能的新型经营模式。因此，研究一种基于合作博弈和共享储能电站介入的微网电能合作方法对新型经营模式下的电能合作、微网用户和缓解能源浪费问题具有重要意义。本发明也涉及到了合作博弈，但不同于上文中的对称纳什谈判，本发明运用了合作博弈中的不对称纳什谈判，避免了利益分配不公平的情况出现。

当前对于电力市场的电能合作仍处于摸索阶段，合作博弈能够实现微网与储能电站间的合作；储能电站可以将微网用户未使用完的电能储存，在需要时取出，表现形式为储能电站的购电与售电，使得更多的能源被利用掉而不是抛弃，缓解了微网用户存在的能源浪费问题。共享储能电站的经营模式将多个微网用户与储能电站联结，将在缓解能源浪费问题上产生重要作用。同时运用合作博弈有助于解决微网用户间的利益矛盾，提高自身和储能电站的经济效益，实现双赢。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种基于合作博弈和共享储能电站介入的微网电能合作方法、系统、电子设备和存储介质，解决目前能源浪费问题，并在解决问题的基础上寻找出一种电能合作方法使得参与合作的主体都能获得经济效益。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于合作博弈和共享储能电站介入的微网电能合作方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：根据每个微网用户购买和售出电量来计算每个微网用户对整个系统的贡献度；

步骤2：建立非对称纳什谈判模型，该模型包括微网联盟效益最大化问题和微网联盟内部效益分配问题；计算整个微网联盟与共享储能电站之间的纳什谈判破裂点，以谈判破裂点为界，区分微网用户是否参与电能合作，得到参与电能合作的微网用户；

步骤3：以微网联盟与储能电站交互电量达到平衡为前提，微网联盟与储能电站达成合作共识，建立共享储能电站和各个微网用户的分布式优化运行模型，使用交替乘子法进行迭代计算，求解微网联盟效益最大化问题，得出微网联盟和储能电站之间的效益最大值；

步骤4：将每个微网用户对整个系统的贡献度作为每个微网用户的议价能力，建立内部利益分配模型；