[发明专利]一种基于合作博弈的分布式能源互联系统费用分配方法

说明书

本发明公开了一种基于合作博弈的分布式能源互联系统费用分配方法，包括以下步骤：S1：构建分布式能源互联系统的设备成本模型，其中，分布式能源互联系统包括多个综合能源系统；S2：构建关于分布式能源互联系统一天总费用的合作博弈模型；S3：基于合作博弈模型，从概率角度构建分布式能源互联系统的总费用分配模型。本发明将合作博弈和概率思想引入到能源互联系统费用分配机制中。其中，合作博弈模型主要用于解决团体利益最大化问题，基于概率的分配方法用于解决团体利益分配问题，因此利用合作博弈和概率理论可以有效解决互联系统费用分配问题。

技术领域

本发明涉及基于合作博弈的分布式能源互联系统费用分配方法。

背景技术

随着社会的发展和能源需求的增长，化石能源紧缺和环境污染问题已成为当今世界各国高度关注的重大战略问题。现阶段，社会用电需求主要由化石能源发电供应，虽然常规发电技术成熟、运行稳定性高，但能源利用率不高、污染严重等缺点严重制约了它的进一步发展。因此，为了满足日益增长的能源需求、提高能源利用率、改善生态环境，以冷热电联供为核心单元的综合能源系统已是未来能源技术发展的一个重要趋势，业已成为电力能源行业的研究热点。

目前，关于综合能源系统规划设计优化等方面已有较多研究。然而，由于综合能源系统终端负荷均具有明显的波形特性，若为了实现自给自足让供给侧主动适应需求侧用能行为的动态变化，常规分布式能源系统将长期处于变工况运行状态，基于现有技术水平和管理手段，系统性能将严重恶化。鉴于此，通过构建一定区域范围内多个分布式综合能源系统的能源互联系统，互联系统内的各综合能源系统相互之间可以进行电能和热能的融通，从而可以降低能源互联系统的能源费用。现阶段，在能源互联系统方面的研究多是从系统整体性能以及内部互动运行策略等方面进行优化求解，从而获得互联系统经济性最佳的运行方式。但是，分布式能源互联网中，在整体利益最优的大目标下，部分综合能源系统可能会需要牺牲个体利益，成全集体利益。为维持各综合能源系统之间的合作关系，在确保整体利益最优的前提下，有必要协调与平衡各综合能源系统的个体利益，实现整体利益和个体利益的双赢。然而，目前鲜有文章考虑能源互联系统费用的分配，也未出现基于合作博弈的分布式能源互联系统费用分配相关研究。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种考虑能源互联系统费用分配的基于合作博弈的分布式能源互联系统费用分配方法。

技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的基于合作博弈的分布式能源互联系统费用分配方法，包括以下步骤：

S1：构建分布式能源互联系统的设备成本模型，其中，分布式能源互联系统包括多个综合能源系统；

S2：构建关于分布式能源互联系统一天总费用的合作博弈模型；

S3：基于合作博弈模型，从概率角度构建分布式能源互联系统的总费用分配模型。

进一步，所述步骤S1中的设备成本模型包括设备运行维护费、燃气费和电费，分别通过式(1)-(3)计算：

其中，表示第n个综合能源系统在t时段内的设备运行维护费，1≤j≤J 表示第n个综合能源系统的第j个设备，J表示设备总数，K_j表示第j个设备的单位运行维护成本，表示第n个综合能源系统在t时段内第j个设备的能源输出功率；

其中，表示第n个综合能源系统在t时段内的燃气费，c_gas为燃气价格，为第n个综合能源系统在t时段内的燃气消耗量；

其中，表示第n个综合能源系统在t时段内的电费，c_elet为t时段电价，表示第n个综合能源系统在t时段内从电网购买的电量。