[发明专利]一种基于非合作博弈的综合能源系统能源共享方法

权利要求书

1.一种基于非合作博弈的综合能源系统能源共享方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤I：建立综合能源系统共享机制框架：

步骤II：根据综合能源系统共享机制框架，建立综合能源上层模型和产消者下层模型：

步骤III：根据综合能源上层模型和产消者下层模型建立非合作博弈模型：

步骤IV：用分布式算法而非集中式优化方法对非合作博弈模型进行求解，得到价格和负荷，实现能源共享。

2.根据权利要求1所述的一种基于非合作博弈的综合能源系统能源共享方法，其特征在于，综合能源系统共享机制框架包括能源集线器、新能源以及产消者；综合能源系统包括产消者用户侧和综合能源运营商；其中，运营商为博弈的上层主体，发布价格信号并且嵌有能源集线器设备进行转化；产消者为博弈的下层主体，根据价格信号进行自身共享购售调整；能源集线器包括电、气、热储能装置。

3.根据权利要求2所述的一种基于非合作博弈的综合能源系统能源共享方法，其特征在于，综合能源系统运营商目标函数是最大化自身利润，表示为：

式中：F^IES表示综合能源运营商全天的利润；是在时间段t中向产消者出售的能源收入，是在时间段t中从产消者购买的成本，是与电力市场和天然气市场相互作用的成本，是能源枢纽的运营成本。

4.根据权利要求3所述的一种基于非合作博弈的综合能源系统能源共享方法，其特征在于，在时间段t中向产消者出售的能源收入在时间段t中从产消者购买的成本电力市场和天然气市场相互作用的成本与能源枢纽的运营成本如下：

式中，λ_t^p,b，λ_t^f,b，λ_t^h,b分别是由产消者共享能源的电力，天然气和热能的供应价格，λ_t^p,s，λ_t^f,s，λ_t^h,s分别是生产者接受能源共享所获得的电，气和热价格；分别是产消者i提供和消耗的电量、气量与热量；λ_t^EH,p,s,λ_t^EH,p,b,λ_t^EH,f,s,λ_t^EH,f,b分别是时刻t时电力和天然气市场的买、卖价格；P_t^EH,s，P_t^EH,b，F_t^EH,s，F_t^EH,b分别是在市场上买卖的电能与气能；和分别是从存储设备充放电、气与热的能量；和分别是时刻t时存储设备存储电、气与热的单位成本；

上层主体的策略空间表示为：

5.根据权利要求2所述的一种基于非合作博弈的综合能源系统能源共享方法，其特征在于，能源的利润为：

式中，是产消者的电力需求，是产消者的天然气需求，是产消者的热能需求；U^p_i,t(·)是电力效用函数，U^f_i,t(·)是天然气效用函数，U^h_i,t(·)是热能效用函数；是获取储能资源的成本，λ_t^p,s，λ_t^f,s，λ_t^h,s分别是生产者接受能源共享所获得的电，气和热价格，是总利润；

假设效用函数是凸的非递减函数，表示为：

式中，ξ_i,t，τ_i,t分别是效用函数的一次系数和二次系数；

下层模型的策略空间为：