[发明专利]基于合作博弈论的智慧社区家庭用电合作收益分摊方法

说明书

本发明属于成本分摊领域，尤其涉及一种基于合作博弈论的智慧社区家庭用电合作收益分摊方法，包括以下步骤：建立智慧社区家庭合作用电优化模型，量化各家庭用电合作的收益；采用比例分摊法和基于合作博弈论的方法对各家庭用电合作的收益进行分摊；针对比例分摊法和基于合作博弈论的方法所获得分摊结果进行比较分析，确定各方法所适用的场景。采用本发明实现了各家庭用电的合作带来的分布式发电资源效益的量化，依据方法的特点差异得出智慧社区合作用电环境下合作博弈方法的适用性，根据不同公平性定义，实现了由于各家庭合作用电带来的收益的公平分摊，激励了家庭用户参与到合作用电中，推动了社区内用电资源高效利用和家庭用户用电效益的提高。

技术领域

本发明属于成本分摊领域，尤其是涉及一种基于合作博弈论的智慧社区家庭用电合作收益分摊方法。

背景技术

可持续能源技术发展迅速，这些技术支持可再生能源资源的高效利用，提高电力系统的能源利用效率。然而，目前电力系统在高渗透率可再生能源方面仍然面临挑战，发展新方法，提高可再生能源在电网的渗透率是必要的。

随着配用电技术的发展和配用电系统的建设，使得智慧社区内家庭用户合作用电成为可能，而科学、公平、合理地分摊合作用电收益是家庭用户资源共享合作用电的基础，可有效调动家庭用户参与合作用电的积极性，推动智慧社会家庭用户合作用电的发展。

目前已知的部分文献没有研究合作博弈分摊方法在分布式能源使用者合作收益分摊中的应用；关于旨在解决家庭用户合作用电收益分摊问题的方法中，没有考虑合作博弈的内容，亦或是没有进一步分析典型合作博弈方法在该问题中的适用性。因此，智慧社区家庭用电合作收益分摊方法有待研究。

鉴于上述缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种基于合作博弈论的智慧社区家庭用电合作收益分摊方法，使其更具有实用性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于合作博弈论的智慧社区家庭用电合作收益分摊方法，从而解决背景技术中的问题。

本发明中，基于合作博弈论的智慧社区家庭用电合作收益分摊方法，包括以下步骤：

S1：建立智慧社区家庭合作用电优化模型，量化各家庭用电合作的收益；

S2：采用比例分摊法和基于合作博弈论的方法对各家庭用电合作的收益进行分摊；

S3：针对所述比例分摊法和基于合作博弈论的方法所获得分摊结果进行比较分析，确定各方法所适用的场景。

进一步地，所述智慧社区家庭合作用电优化模型的建立方法包括以下步骤：

S11：建立各家庭用户的用电成本：

其中，表示家庭用户j在T期间的用电成本；ε(t)表示时段t(t＝1，…，T)内的电网电价；b_j(t)表示时段t内家庭用户j从电网购买的电力；考虑一个由N个家庭用户组成的社区，该社区内所有家庭用户构成集合G，j表示集合G中任何一个家庭；S12：建立各家庭用户的个体用电优化模型：

s.t.u_j(t)-b_j(t)-w_j(t)+r_j(t)≤0

b_j(t)≥0

0≤s_j(t)≤C_j

s_j(t)＝(1-η_j)s_j(t-1)+r_j(t)