一种能量共享系统的电价确定方法及系统与流程

本发明涉及电力系统领域，特别是涉及一种能量共享系统的电价确定方法及系统。

背景技术：

在区域配电网中分布式项目与用户间的交易，使用电网资源，需要向电网企业交纳过网费，并规定了相关的收费政策。在此政策的基础上，通过对一个配网区域进行共享域划分，合理调配电能的流向，一方面提高能量共享服务商制定电价的灵活性，另一方面对过网费提出应对策略，减少过网费的缴纳。在一定程度增加能量共享服务商及用户的运营收益，提高光伏消纳率，优化能源结构，减少对化石燃料的使用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能量共享系统的电价确定方法及系统，以提高能量共享服务商及用户的运营收益。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种能量共享系统的电价确定方法，包括：

获取能量共享系统中用户侧的负荷基本模型；

获取所述能量共享系统中划分共享域并增加过网费后能量共享服务商的收益模型；

根据所述用户侧的负荷基本模型，加入开关变量以接入不同共享域，确定所述能量共享系统中用户侧的收益模型；所述开关变量为所述用户侧选择所述能量共享系统中共享域的选择状态；

采用非合作斯塔克伯格博弈框架确定所述能量共享服务商和所述用户的交互关系；所述非合作斯塔克伯格博弈框架中，所述能量共享服务商为主导者，所述用户为跟随者，所述能量共享服务商策略为对用户销售和回购电能的价格，所述用户的策略为与所述能量共享服务商交易的电量及开关变量的选取；

根据所述非合作斯塔克伯格博弈框架确定的所述能量共享服务商和所述用户的交互关系，进行所述能量共享服务商和所述用户的博弈，直至达到博弈均衡点；所述博弈均衡点处所述能量共享服务商和所述用户的效益达到最大值；

将所述博弈均衡点处的所述能量共享服务商策略确定为能量共享服务商对用户销售和回购电能的价格。

可选的，所述获取能量共享系统中用户侧的负荷基本模型，具体包括：

对于用户侧的第i个用户，获取第i个用户的总负荷函数；所述第i个用户的总负荷为所述第i个用户的固定负荷和可调节负荷之和；

获取第i个用户的光伏出力函数；

根据所述第i个用户的总负荷函数和所述第i个用户的光伏出力函数，确定所述第i个用户的净负荷函数；所述第i个用户的净负荷等于所述第i个用户的总负荷减去所述光伏出力；

确定用户侧所有用户的净负荷函数，得到用户侧的负荷基本模型。

可选的，所述获取所述能量共享系统中划分共享域并增加过网费后能量共享服务商的收益模型，具体包括：

获取所述能量共享服务商与用户侧的交易收益模型；所述交易收益模型为所有共享域内的所有用户从所述能量共享服务商处购电的总支出；

获取所述能量共享服务商与用户侧的交易支出模型；所述交易支出模型为所有共享域内所有用户向所述能量共享服务商处售电的总收益；

获取所述能量共享服务商与公用电网的交易收益模型；

确定所述能量共享服务商需要交纳的过网费模型；

确定增加过网费后所述能量共享服务商的收益模型；所述能量共享服务商增加过网费后的收益等于：所述能量共享服务商与用户侧的交易收益加上所述能量共享服务商与公用电网的交易收益，再减去所述能量共享服务商与用户侧的交易支出，再减去所述能量共享服务商需要交纳的过网费。

可选的，所述获取所述能量共享服务商与公用电网的交易收益模型，具体包括：

当所述能量共享服务商从所述公用电网购电时，所述能量共享服务商与公用电网的交易收益模型为：其中，为所述能量共享服务商从公用电网购电的电价，为能量共享系统中所有共享域的总净电量；r3为所述能量共享服务商从公用电网购电的交易收益；

当所述能量共享服务商向所述公用电网售电时，所述能量共享服务商与公用电网的交易收益模型为：其中，为所述能量共享服务商向所述公用电网售电的电价；r4为所述能量共享服务商向公用电网售电的交易收益。

可选的，所述根据所述用户侧的负荷基本模型，加入开关变量以接入不同共享域，确定所述能量共享系统中用户侧的收益模型，具体包括：

对于所述能量共享系统中用户侧的第i个用户，当所述第i个用户的净负荷大于或等于0时，所述第i个用户的收益模型为：

其中，为第i个用户的收益，li为偏好系数，为第i个用户的总负荷，为第i个用户的光伏出力，γ为光伏补贴价格，表示用户用电消耗所获得的收益，为由能量共享服务商制定的第1个共享域第h时段用户的购电电价，为由能量共享服务商制定的第2个共享域第h时段用户的购电电价，k1i第1个共享域的开关变量，k2i为第2个共享域的开关变量，k3i为第3个共享域的开关变量，kni为第n个共享域的开关变量；当第j个共享域的开关变量为1时，表示所述第i个用户选择第j个共享域进行电力交易；当第j个共享域的开关变量为0时，表示所述第i个用户不选择第j个共享域进行电力交易；

当所述第i个用户的净负荷小于0时，所述第i个用户的收益模型为：

其中，为由能量共享服务商制定的第1个共享域第h时段用户的售电电价，为由能量共享服务商制定的第2个共享域第h时段用户的售电电价。

可选的，所述根据所述非合作斯塔克伯格博弈框架确定的所述能量共享服务商和所述用户的交互关系，进行所述能量共享服务商和所述用户的博弈，直至达到博弈均衡点；具体包括：

(1)获取用户的初始数据和能量共享系统的参数；所述参数包括过网费系数、能量共享服务商从公用电网购电的电价、能量共享服务商向公用电网售电的电价、用户光伏出力的光伏补贴价格；

(2)根据所述用户的初始数据，确定能量共享服务商对用户销售和回购电能的电价，并生成能量共享服务商策略下发给用户；

(3)用户接收能量共享服务商策略，根据所述能量共享服务商策略和用户侧的收益模型制定用户的策略，并将用户的策略反馈给能量共享服务商；

(4)能量共享服务商根据用户反馈的策略结合能量共享服务商的收益模型计算能量共享服务商的效益；若能量共享服务商和用户均达到最大效益，即二者均不能通过改变自身策略增加效益，则达到博弈均衡点，博弈停止；否则，能量共享服务商则重新制定对用户销售和回购电能的电价，并重复进行(2)-(3)，直至达到博弈均衡点。

本发明还提供一种能量共享系统的电价确定系统，包括：

用户侧的负荷基本模型获取模块，用于获取能量共享系统中用户侧的负荷基本模型；

能量共享服务商的收益模型获取模块，用于获取所述能量共享系统中划分共享域并增加过网费后能量共享服务商的收益模型；

用户侧的收益模型获取模块，用于根据所述用户侧的负荷基本模型，加入开关变量以接入不同共享域，确定所述能量共享系统中用户侧的收益模型；所述开关变量为所述用户侧选择所述能量共享系统中共享域的选择状态；

能量共享服务商和用户的交互关系确定模块，用于采用非合作斯塔克伯格博弈框架确定所述能量共享服务商和所述用户的交互关系；所述非合作斯塔克伯格博弈框架中，所述能量共享服务商为主导者，所述用户为跟随者，所述能量共享服务商策略为对用户销售和回购电能的价格，所述用户的策略为与所述能量共享服务商交易的电量及开关变量的选取；

博弈模块，用于根据所述非合作斯塔克伯格博弈框架确定的所述能量共享服务商和所述用户的交互关系，进行所述能量共享服务商和所述用户的博弈，直至达到博弈均衡点；所述博弈均衡点处所述能量共享服务商和所述用户的效益达到最大值；

能量共享服务商对用户销售和回购电能的价格确定模块，用于将所述博弈均衡点处的所述能量共享服务商策略确定为能量共享服务商对用户销售和回购电能的价格。

可选的，所述用户侧的负荷基本模型获取模块具体包括：

总负荷函数确定单元，用于对于用户侧的第i个用户，获取第i个用户的总负荷函数；所述第i个用户的总负荷为所述第i个用户的固定负荷和可调节负荷之和；

光伏出力函数获取单元，用于获取第i个用户的光伏出力函数；

净负荷函数确定单元，用于根据所述第i个用户的总负荷函数和所述第i个用户的光伏出力函数，确定所述第i个用户的净负荷函数；所述第i个用户的净负荷等于所述第i个用户的总负荷减去所述光伏出力；

负荷基本模型确定单元，用于确定用户侧所有用户的净负荷函数，得到用户侧的负荷基本模型。

可选的，所述能量共享服务商的收益模型获取模块具体包括：

能量共享服务商与用户侧的交易收益模型获取单元，用于获取所述能量共享服务商与用户侧的交易收益模型；所述交易收益模型为所有共享域内的所有用户从所述能量共享服务商处购电的总支出；

能量共享服务商与用户侧的交易支出模型获取单元，用于获取所述能量共享服务商与用户侧的交易支出模型；所述交易支出模型为所有共享域内所有用户向所述能量共享服务商处售电的总收益；

能量共享服务商与公用电网的交易收益模型获取单元，用于获取所述能量共享服务商与公用电网的交易收益模型；

过网费模型确定单元，用于确定所述能量共享服务商需要交纳的过网费模型；

能量共享服务商的收益模型确定单元，用于确定增加过网费后所述能量共享服务商的收益模型；所述能量共享服务商增加过网费后的收益等于：所述能量共享服务商与用户侧的交易收益加上所述能量共享服务商与公用电网的交易收益，再减去所述能量共享服务商与用户侧的交易支出，再减去所述能量共享服务商需要交纳的过网费。

可选的，所述博弈模块具体包括：

用户的初始数据和能量共享系统的参数获取单元，用于获取用户的初始数据和能量共享系统的参数；所述参数包括过网费系数、能量共享服务商从公用电网购电的电价、能量共享服务商向公用电网售电的电价、用户光伏出力的光伏补贴价格；

能量共享服务商策略生成单元，用于根据所述用户的初始数据，确定能量共享服务商对用户销售和回购电能的电价，并生成能量共享服务商策略下发给用户；

用户的策略确定单元，用于当用户接收能量共享服务商策略后，根据所述能量共享服务商策略和用户侧的收益模型制定用户的策略，并将用户的策略反馈给能量共享服务商；

收益计算单元，用于根据用户反馈的策略结合能量共享服务商的收益模型计算能量共享服务商的效益；若能量共享服务商和用户均达到最大效益，即二者均不能通过改变自身策略增加效益，则达到博弈均衡点，博弈停止；否则，能量共享服务商则重新制定对用户销售和回购电能的电价，继续博弈，直至达到博弈均衡点。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

(1)本发明通过建立能源共享系统中含能量共享服务商和用户的基本模型和考虑共享域划分，过网费收取及用户侧开关变量效益函数模型，并将其应用到分布式能源优化管理中，实现对于能源的优化调度，能够提高用户及能量共享服务商的收益，提高光伏消纳率，同时提高供用能系统的经济性、灵活性。

(2)本发明通过构建非合作斯塔克伯格主从博弈框架解决能量共享系统中能量共享服务商与用户之间的互动优化过程，二者不断进行信息传递以进行动态博弈，提高了优化结果的准确性、可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明能量共享系统的电价确定方法的流程示意图；

图2为本发明能量共享系统的电价确定系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在区域配电网的交易中，拥有包括用户、公用电网及能量共享服务商三个主体。用户在其中充当电能的消费者及生产者，可作为卖方或买方，向电网输送或购买电能，拥有多个接入网点，由不同开关变量控制。公用电网作为配网区域内电能的补充者，其主要作用在于平衡配网区域内的产销量，可与能量共享服务商进行交易。能量共享服务商作为用户及公用电网交易的组织者，通过制定内部的交易电价影响配网区域内电能的调配，既可与用户发生买卖电交易，也可与公用电网发生买卖电交易。

本发明提出一种面向分布式发电市场化交易的光伏产消者能量共享方法，该方法考虑配网区域中划分若干个共享域，在该配置下建立能量共享服务商与用户的数学模型，并考虑过网费及用户侧开关变量对于能量共享服务商及用户的收益影响，继而进行能量共享服务商与用户之间能量的互动优化。

通过采用本发明所述的分布式能量优化方法，可将优化后的结果应用到收取过网费或用户侧多点接入，含有开关变量的实际工业园区综合能源系统中，实现对于实际系统能量共享服务商和用户的能源优化管理。通过将实际系统各项负荷参数及设备参数带入本发明所述方法，进行优化计算，得到的优化解可以为系统中能量共享服务商和用户的策略制定提供参考，保证用户的负荷安排及开关变量组合更高效、更经济，同时也为能量共享服务商从用户处购售电的价格提供初始值供运营商选择。因此，将该分布式能量优化方法应用到实际工业园区中，可提前对能量共享服务商和用户进行策略规划，保证计划顺利展开，并确保能量共享服务商和用户的效益最大化，即园区综合收益最大化。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明能量共享系统的电价确定方法的流程示意图。如图1所示，包括以下步骤：

步骤100：获取能量共享系统中用户侧的负荷基本模型。

具体包括：

对于用户侧的第i个用户，获取第i个用户的总负荷函数。负荷分为两类，其中第一类负荷为固定负荷，第二类负荷为可调节负荷，所述第i个用户的总负荷为所述第i个用户的固定负荷和可调节负荷之和，即其中，为第i个用户在特定时间段内的第一类电负荷，为第i个用户在特定时间段内的第二类电负荷，因此，其中，由于光伏发电主要集中在白天，并且随着一天中时间的变化，光伏发电量变化较大，故本发明中时间以小时计，t＝24，i为用户总数量。

获取第i个用户的光伏出力函数。第i个用户在特定时间段内的光伏出力可以表示为：

根据所述第i个用户的总负荷函数和所述第i个用户的光伏出力函数，确定所述第i个用户的净负荷函数。第i个用户在特定时间段内的净负荷等于所述总负荷减去光伏出力，即也可表示为

确定用户侧所有用户的净负荷函数，得到用户侧的负荷基本模型。用户侧的负荷基本模型即为所有用户的净负荷函数组成的模型。

步骤200：获取所述能量共享系统中划分共享域并增加过网费后能量共享服务商的收益模型。本发明中电能作为输入能源被送入能量共享服务商。能量共享服务商相当于一个中间管理者，对购售电电价进行制定，调配电能流向。能量共享服务商内具备能源管理中心(ems)，能够接收反馈能量需求和供应的信息，例如，根据用户侧反馈的电能需求量及卖出量来决定购售电电价。

在本发明所研究的能量共享系统中，按照主变进行共享域划分，即一个主变下的用户构成一个共享域，整个系统被分为n个共享域，在一个共享域内交易的能量不会跨电压等级。能量共享服务商可根据ems接受的用户信息，包括用户角色，负荷，光伏发电，开关变量。对不同共享域分别进行电价制定。

能量共享服务商收益中主要包括与用户交易获得，与公用电网交易获得两个方面。

步骤200具体包括以下步骤：

(1)确定能量共享服务商与用户侧的交易收益模型。

用户具有买卖两种行为，分别充当模型中的买方与卖方，用户首先需要根据自身负荷与光伏情况选择自己在能量共享体系中充当的角色，在此，卖家以s表示，买家以b表示。

能量共享服务商与用户侧的交易收益模型为所有共享域内的所有用户从所述能量共享服务商处购电的总支出，即：

能量共享服务商与用户侧的交易支出模型为所有共享域内所有用户向所述能量共享服务商处售电的总收益，即：

其中，为由能量共享服务商制定的第n个共享域第h时段用户购电的的电价，为由能量共享服务商制定的第n个共享域第h时段用户售电的电价。n为共享域数目。为第n个共享域内所有用户的总购电量，为第n个共享域内所有用户的总售电量：

其中为第h时段内第i个用户的开关变量，其是一个0、1变量，为1时表示与第n个共享域相连，为0时则表示断开。

(2)确定能量共享服务商与用户侧的交易支出模型。

能量共享服务商与公用电网有购电和售电两种行为，当此能量共享系统中用户的总消耗量大于光伏发电量时，此系统需要公用电网向其输送电能，能量共享服务商需从公用电网购电，由此能量共享服务商的收益为：

其中，为所述能量共享服务商从公用电网购电的电价，在本发明中为常量；为能量共享系统中所有共享域的总净电量。

相反地，若系统中用户的总消耗量小于光伏发电量时，此系统需要向公用电网输送电能，能量共享服务商向公用电网售电，获得收益为：

其中，为所述能量共享服务商向所述公用电网售电的电价，在本发明中为常量。

(3)确定所述能量共享服务商需要交纳的过网费模型。

本发明中考虑了国家关于过网费收取的政策《关于开展分布式发电市场化交易试点的通知》，政策说到：在区域配电网中分布式项目与用户间的交易，使用了电网资源，需要向电网企业交纳过网费；收费标准为：电力用户接入电网的电压等级的输配电价减去分布式发电市场化交易所涉及的最高电压等级的输配电价。因此能源共享系统中需要有实体承担过网费，由于能量共享服务商清楚整个区域的电量交易信息，对市场资源占有最多，他将根据各用户提供的消耗量及开关变量信息，对其所管辖的不同共享域进行价格制定，也从其制定的价格中获利，故在此能量共享系统中，过网费由能量共享服务商承担。

各共享域买卖电量中不能平衡的部分，需要送至其余共享域或公用电网，此部分能量将跨电压等级流动，因此需要交纳过网费，过网费模型为：

其中，表示各共享域的电能不平衡量，即需要发生交易的部分，表示此能量共享系统与公用电网交易电量。表示当各共享域间不能发生能量交易时，所有共享域与公用电网交易的电量。故二者差值表示因共享域间交易而少与公用电网交易的能量，即共享域间的能量交易量。此部分能量将跨电压等级流动，需要向电网企业缴纳过网费。特别地，由于每一次能量交易发生在相互两个共享域内，故实际交换的能量将被计算两次。λtrans为单位电能收取的过网费，其取决于分布式发电装置接入的电压等级及交易过程中涉及的最高电压等级：

λtrans＝max(λtrans,road,λtrans,load,λtrans,dg)-min(λtrans,road,λtrans,load,λtrans,dg)

其中，λtrans,road为电能在此能量共享系统交易过程中所经过的供电路径的最高电压等级的输配电价；λtrans,load为负荷并网电压等级对应的输配电价；λtrans,dg为用户并网电压等级对应的输配电价。

(4)确定增加过网费后所述能量共享服务商的收益模型。

在时刻t，若则能量共享服务商以的价格向公用电网购电，在时刻t时，若能量共享服务商以的价格向公用电网售电，并获得收益。由于此能量共享系统中存在买卖家及购电售电两种行为，买家从能量共享服务商处购电，则能量共享服务商获得收入，卖家售电给能量共享服务商，则能量共享服务商需要支出。因此，能量共享服务商增加过网费后的收益等于：所述能量共享服务商与用户侧的交易收益加上所述能量共享服务商与公用电网的交易收益，再减去所述能量共享服务商与用户侧的交易支出，再减去所述能量共享服务商需要交纳的过网费，即能量共享服务商的收益模型可以表示为：

步骤300：根据所述用户侧的负荷基本模型，加入开关变量以接入不同共享域，确定所述能量共享系统中用户侧的收益模型。所述开关变量为所述用户侧选择所述能量共享系统中共享域的选择状态。

由于用户被分成买家卖家，进行购电、售电行为，当时，用户充当卖家，此时售电获得收益。当时，用户充当买家，此时购电需要支出。不考虑开关变量时，用户的收益可以表示为

其中，li为偏好系数，γ为光伏补贴价格，表示用户用电消耗所获得的收益。

本发明引入配电网重构概念，赋予用户自主选择开关变量，以决定其电能流向哪个共享域的权力。用户在每个时段调整开关后，对应一种配电网结构，用户的开关变量变化，也将影响能量共享服务商对各共享域电价的制定情况。

用户收益由此演变为：

其中，表示用户的电能交易发生在共享域1内，当开关变量k1i为1时，该用户采用共享域1的买卖电价进行电力交易，若开关变量k1i为0，则该项对用户收益无贡献。li为偏好系数，为第i个用户的总负荷，为第i个用户的光伏出力，γ为光伏补贴价格，表示用户用电消耗所获得的收益，为由能量共享服务商制定的第1个共享域第h时段用户的购电电价，为由能量共享服务商制定的第2个共享域第h时段用户的购电电价，k1i第1个共享域的开关变量，k2i为第2个共享域的开关变量，k3i为第3个共享域的开关变量，kni为第n个共享域的开关变量；当第j个共享域的开关变量为1时，表示所述第i个用户选择第j个共享域进行电力交易；当第j个共享域的开关变量为0时，表示所述第i个用户不选择第j个共享域进行电力交易。每个用户的电能，有且只能送入一个共享域内，因此，开关变量应满足约束：

对用户的收益函数进行最优化求解，为一个非线性混合整数规划问题，求解此类问题算法复杂，为了减轻算法复杂度。本发明提出拆分函数的方法，在时，将上述收益函数拆分为：

其中为kni＝1时用户的负荷消耗量。

由此双变量函数变为单变量函数，且为凸函数，对负荷消耗量最优值的求解，可根据对收益函数求导得到：

在用户消耗电能的偏好系数li确定的情况下，可根据确定用户的最优消耗量。而后对比各种开关组合情况下的收益大小，选择最大收益对应的消耗量，实现最优解。

步骤400：采用非合作斯塔克伯格博弈框架确定所述能量共享服务商和所述用户的交互关系。所述非合作斯塔克伯格博弈框架中，所述能量共享服务商为主导者，所述用户为跟随者，所述能量共享服务商策略为对用户销售和回购电能的价格，所述用户的策略为自身消耗的电量及开关变量的选取；

步骤500：根据所述非合作斯塔克伯格博弈框架确定的所述能量共享服务商和所述用户的交互关系，进行所述能量共享服务商和所述用户的博弈，直至达到博弈均衡点。所述博弈均衡点处所述能量共享服务商和所述用户的效益达到最大值。二者策略的制定原则均为实现自身收益最大化，具体过程如下：

(1)获取用户的初始数据和能量共享系统的参数；所述参数包括γ,λ10kv-λ110kv,gb,gs，并且gb,gs将会作为价格的初值。用户选择角色，买家或卖家。

(2)根据所述用户的初始数据，确定能量共享服务商对用户销售和回购电能的电价，并生成能量共享服务商策略下发给用户。

(3)用户接收能量共享服务商策略，根据所述能量共享服务商策略和用户侧的收益模型制定用户的策略，并将用户的策略反馈给能量共享服务商。

(4)能量共享服务商根据用户反馈的策略结合能量共享服务商的收益模型计算能量共享服务商的效益；若能量共享服务商和用户均达到最大效益，即二者均不能通过改变自身策略增加效益，则达到博弈均衡点，博弈停止；否则，能量共享服务商则重新制定对用户销售和回购电能的电价，并重复进行(2)-(3)，直至达到博弈均衡点。

步骤600：将所述博弈均衡点处的所述能量共享服务商策略确定为能量共享服务商对用户销售和回购电能的价格。

图2为本发明能量共享系统的电价确定系统的结构示意图。

用户侧的负荷基本模型获取模块201，用于获取能量共享系统中用户侧的负荷基本模型；

能量共享服务商的收益模型获取模块202，用于获取所述能量共享系统中划分共享域并增加过网费后能量共享服务商的收益模型；

用户侧的收益模型获取模块203，用于根据所述用户侧的负荷基本模型，加入开关变量以接入不同共享域，确定所述能量共享系统中用户侧的收益模型；所述开关变量为所述用户侧选择所述能量共享系统中共享域的选择状态；

能量共享服务商和用户的交互关系确定模块204，用于采用非合作斯塔克伯格博弈框架确定所述能量共享服务商和所述用户的交互关系；所述非合作斯塔克伯格博弈框架中，所述能量共享服务商为主导者，所述用户为跟随者，所述能量共享服务商策略为对用户销售和回购电能的价格，所述用户的策略为与所述能量共享服务商交易的电量及开关变量的选取；

博弈模块205，用于根据所述非合作斯塔克伯格博弈框架确定的所述能量共享服务商和所述用户的交互关系，进行所述能量共享服务商和所述用户的博弈，直至达到博弈均衡点；所述博弈均衡点处所述能量共享服务商和所述用户的效益达到最大值；

能量共享服务商对用户销售和回购电能的价格确定模块206，用于将所述博弈均衡点处的所述能量共享服务商策略确定为能量共享服务商对用户销售和回购电能的价格。

所述用户侧的负荷基本模型获取模块201具体包括：

总负荷函数确定单元，用于对于用户侧的第i个用户，获取第i个用户的总负荷函数；所述第i个用户的总负荷为所述第i个用户的固定负荷和可调节负荷之和；

光伏出力函数获取单元，用于获取第i个用户的光伏出力函数；

净负荷函数确定单元，用于根据所述第i个用户的总负荷函数和所述第i个用户的光伏出力函数，确定所述第i个用户的净负荷函数；所述第i个用户的净负荷等于所述第i个用户的总负荷减去所述光伏出力；

负荷基本模型确定单元，用于确定用户侧所有用户的净负荷函数，得到用户侧的负荷基本模型。

所述能量共享服务商的收益模型获取模块202具体包括：

能量共享服务商与用户侧的交易收益模型获取单元，用于获取所述能量共享服务商与用户侧的交易收益模型；所述交易收益模型为所有共享域内的所有用户从所述能量共享服务商处购电的总支出；

能量共享服务商与用户侧的交易支出模型获取单元，用于获取所述能量共享服务商与用户侧的交易支出模型；所述交易支出模型为所有共享域内所有用户向所述能量共享服务商处售电的总收益；

能量共享服务商与公用电网的交易收益模型获取单元，用于获取所述能量共享服务商与公用电网的交易收益模型；

过网费模型确定单元，用于确定所述能量共享服务商需要交纳的过网费模型；

能量共享服务商的收益模型确定单元，用于确定增加过网费后所述能量共享服务商的收益模型；所述能量共享服务商增加过网费后的收益等于：所述能量共享服务商与用户侧的交易收益加上所述能量共享服务商与公用电网的交易收益，再减去所述能量共享服务商与用户侧的交易支出，再减去所述能量共享服务商需要交纳的过网费。

所述博弈模块205具体包括：

用户的初始数据和能量共享系统的参数获取单元，用于获取用户的初始数据和能量共享系统的参数；所述参数包括过网费系数、能量共享服务商从公用电网购电的电价、能量共享服务商向公用电网售电的电价、用户光伏出力的光伏补贴价格；

能量共享服务商策略生成单元，用于根据所述用户的初始数据，确定能量共享服务商对用户销售和回购电能的电价，并生成能量共享服务商策略下发给用户；

用户的策略确定单元，用于当用户接收能量共享服务商策略后，根据所述能量共享服务商策略和用户侧的收益模型制定用户的策略，并将用户的策略反馈给能量共享服务商；

收益计算单元，用于根据用户反馈的策略结合能量共享服务商的收益模型计算能量共享服务商的效益；若能量共享服务商和用户均达到最大效益，即二者均不能通过改变自身策略增加效益，则达到博弈均衡点，博弈停止；否则，能量共享服务商则重新制定对用户销售和回购电能的电价，继续博弈，直至达到博弈均衡点。

本发明具有以下优点：

(1)划分共享域后能量共享服务商收益的模型，通过构造t时刻能量共享服务商与用户及公用电网交易获得收益r1\r2，r3\r4，来反映出共享域划分对于能量共享服务商收益的影响。

(2)考虑过网费后用户和能量共享服务商的效益函数模型的建立，由于用于具有买家、卖家两种角色，因此如果用户光伏出力超过自身电能需求，那么可以将多余电能卖给能量共享服务商获取收益，若用户光伏出力小于自身电能需求，那么可从能量共享服务商处购电以进行权衡，但由于能量共享服务商承担过网费的交纳，故其应通过对各个共享域电价的制定来影响各个共享域的交易电能，使得共享域间互相交易的电量减小，电能交易发生在共享域内则无需缴纳过网费。除此之外，各共享域的差异化电价，也可以方便能量共享服务商对整个能量共享系统进行能量权衡，增大光伏消纳率，减小其对电网的冲击。因此，能量共享服务商中过网费政策的加入会影响用户和能量共享服务商的效益函数模型。

(3)对于用户侧加入开关变量后的收益函数模型的构建。对于用户i，t时刻的收益由消耗量及开关变量kni决定，kni＝1表示用户的开关与第i个共享域接通，此时该用户其余开关变量均为0。区分了用户作为买卖家情况下，即与采用共享域内不同购售电电价的情况。

(4)考虑用户侧开关变量后，用户侧收益函数变为双变量非线性函数，且一个变量为整数，一个变量无此要求，此问题属于非线性混合整数规划。采用拆分函数法，对含有开关变量的连续的用户收益函数拆分为只含有负荷消耗量的分段函数，由于只与负荷消耗量有关且为凸函数，在用户消耗电能的偏好系数li确定的情况下，可根据确定用户的最优消耗量。而后对比各种开关组合情况下的收益大小，选择最大收益对应的消耗量，实现最优解。

(5)通过构建非合作斯塔克伯格主从博弈框架对于含共享域划分、过网费收取及用户侧开关变量的能量共享系统进行分布式能量优化，能量共享服务商与用户基于效益函数，不断进行互动，直至二者均达到不可再继续增长的最大收益处，则博弈停止，达到博弈均衡。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。