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💥1 概述

文献来源：

含多微电网租赁共享储能的配电网博弈优化调度研究

摘要

该文提出多微电网并网系统租赁共享储能组成微电网联盟参与配电网调峰调度的优化调度策略，促进储能高效应用和新能源就地消纳，实现多主体利益共赢。以配电网为主体，以微电网联盟和共享储能运营商为从体，构建一主多从博弈优化模型。主体制定分时电价实施调峰调度，达到效益最大。从体响应分时电价，实施两阶段优化，第一阶段优化储能应用：各微电网优化储能充放电策略以平抑功率波动，使负荷均方差最小和储能成本最小，并按需租赁储能；共享储能优化充放电策略，满足多微电网净储能充放电需求，使其效益最大；第二阶段优化联盟用能：优先成员间新能源功率互济，响应调峰调度，使联盟效益最大，分配成员合作利益。算例结果验证了方法的有效性。

关键词

多微电网；共享储能；租赁模式；博弈优化；配电网调度；新能源消纳

1 引言

在“双碳”目标推进与新型电力系统构建的背景下，分布式新能源大规模并网成为能源转型的重要趋势，但其间歇性、波动性特征给配电网的安全稳定运行带来了严峻挑战。多微电网作为分布式能源消纳的核心载体，通过整合分布式电源、负荷与储能资源，能够有效提升新能源利用效率，但独立配置储能的模式存在利用率低、经济性差的突出问题，难以满足多微电网协同运行与配电网调峰调度的双重需求。

共享储能模式将传统独立储能的“一对一”服务拓展为“一对多”服务，能够有效盘活储能资源，降低单个微电网的储能投入成本，提升储能整体利用效率，为解决上述困境提供了有效路径。当前共享储能研究多集中于发电侧，针对需求侧多微电网的租赁共享储能调度研究仍较为匮乏，且现有研究多忽视多主体间的利益冲突与协同需求，难以实现配电网、微电网联盟与共享储能运营商的利益共赢。

博弈论作为解决多主体利益冲突与协同优化的有效工具，已广泛应用于电力系统调度领域。基于此，本文提出含多微电网租赁共享储能的配电网博弈优化调度策略，构建一主多从博弈模型，协调配电网、微电网联盟与共享储能运营商的决策行为，通过两阶段优化实现储能高效应用、新能源就地消纳与多主体利益共赢，为多微电网并网系统的优化调度提供理论支撑与实践参考。

2 系统总体框架

本文所研究的含多微电网租赁共享储能的配电网系统，主要由配电网、微电网联盟、共享储能运营商三大主体构成，各主体功能明确、协同联动，形成完整的调度体系，系统总体框架如下。

配电网作为博弈模型的主体，承担着整个系统的调度主导职责，核心目标是通过制定合理的分时电价，引导微电网联盟与共享储能运营商的运行决策，实现自身调峰效益最大化，同时保障配电网的安全稳定运行与电能质量。配电网需实时监测系统整体功率平衡，根据负荷波动与新能源出力情况，动态调整分时电价，兼顾调峰需求与多从体的合理收益。

微电网联盟由多个独立微电网通过契约形式组成，各微电网均包含分布式新能源、可控负荷与少量自有储能，联盟作为博弈从体，核心需求是响应配电网分时电价，通过租赁共享储能与成员间协同，降低自身运行成本、平抑功率波动，提升新能源消纳能力。联盟内部通过建立合作机制，实现新能源功率互济与利益公平分配，增强整体市场竞争力与调度灵活性。

共享储能运营商作为另一博弈从体，负责共享储能的建设、运维与调度，通过向微电网联盟提供储能租赁服务获取收益。其核心目标是优化储能充放电策略，合理匹配多微电网的储能租赁需求，在满足系统约束的前提下，最大化自身运营效益，同时为多微电网功率调节提供支撑，促进储能资源的高效利用。

三大主体通过信息交互与决策协同，形成“主体引导、从体响应、协同优化”的运行模式：配电网制定分时电价引导调度方向，微电网联盟与共享储能运营商根据电价信号调整自身运行策略，三者相互制约、相互促进，最终实现系统整体效益与各主体利益的协同提升。

3 一主多从博弈优化模型构建

本文以配电网为主体，微电网联盟、共享储能运营商为从体，构建一主多从博弈优化模型，明确各主体的决策目标与约束条件，通过博弈均衡实现多主体利益共赢。博弈模型的核心逻辑为：主体通过制定分时电价主导调度方向，两从体基于电价信号进行自主决策，三者的决策相互影响、相互制约，最终达到博弈均衡状态。

3.1 博弈主体决策目标

3.1.1 配电网（主体）决策目标

配电网作为调度主导者，其核心决策目标是制定合理的分时电价，通过实施调峰调度，实现自身效益最大化。配电网的效益主要来源于与上级电网的电能交易收益、对微电网联盟的电能交易收益，同时需考虑电网损耗成本。其决策核心是通过分时电价的差异化设置，引导微电网联盟在高峰时段减少用电、低谷时段增加用电，同时引导共享储能在低谷时段充电、高峰时段放电，实现配电网调峰目标，降低调峰成本，提升自身整体效益。

在决策过程中，配电网需兼顾自身效益与系统安全约束，确保分时电价的合理性与可行性，避免电价过高或过低导致微电网联盟退出合作、共享储能运营亏损，从而保障博弈模型的稳定性。

3.1.2 微电网联盟（从体）决策目标

微电网联盟作为博弈从体，其决策目标是响应配电网分时电价，通过两阶段优化策略，实现联盟整体效益最大化，同时兼顾各成员微电网的利益公平。联盟效益主要来源于新能源发电收益、电能交易收益，扣除储能租赁成本、运行成本后的净收益。

联盟的决策重点的是通过优化储能租赁策略与充放电行为，平抑自身功率波动，提升新能源就地消纳能力，同时通过成员间的功率互济，减少与配电网的电能交易成本，实现联盟整体效益最优，并通过合理的利益分配机制，保障各成员微电网的合作积极性。

3.1.3 共享储能运营商（从体）决策目标

共享储能运营商的核心决策目标是优化储能充放电策略，满足多微电网的净储能充放电需求，实现自身运营效益最大化。其收益主要来源于向微电网联盟收取的储能租赁费用，扣除储能运维成本、充放电损耗成本后的净收益。

运营商的决策重点是根据微电网联盟的租赁需求与配电网分时电价，合理安排储能的充放电时段与充放电功率，在满足储能自身运行约束（如充放电功率限制、容量限制）的前提下，最大化租赁收益，同时保障储能服务的可靠性，为微电网联盟提供稳定的储能支撑。

3.2 博弈约束条件

为确保博弈模型的合理性与系统运行的安全性，需明确各主体的决策约束条件，主要包括功率平衡约束、设备运行约束与交易约束三大类。

功率平衡约束是系统运行的核心约束，要求配电网、微电网联盟、共享储能运营商各自满足实时功率平衡。对于配电网，总供电功率需等于总用电功率与电网损耗之和；对于微电网联盟，新能源发电功率、共享储能充放电功率、成员间互济功率与负荷功率需保持平衡；对于共享储能运营商，储能充放电功率需匹配多微电网的净租赁需求，确保储能容量处于合理范围。

设备运行约束主要针对共享储能与微电网内部设备。共享储能需满足充放电功率限制、储能容量限制与充放电次数限制，避免过度充放电影响设备寿命；微电网内部的分布式新能源、可控负荷需在自身运行范围内调度，确保设备安全稳定运行。

交易约束主要包括电价约束与租赁约束。配电网制定的分时电价需在合理范围内，不得超出市场指导价区间，确保电价的公平性与可行性；微电网联盟的储能租赁量需与自身需求匹配，不得超出共享储能的可用容量；共享储能的租赁价格需与配电网分时电价、自身运营成本相匹配，保障双方合作的可持续性。

3.3 博弈均衡求解思路

本文所构建的一主多从博弈模型，采用“主体先行、从体响应、迭代收敛”的思路求解博弈均衡。首先，配电网作为主体，结合系统负荷与新能源出力预测，制定初始分时电价；其次，微电网联盟与共享储能运营商作为从体，根据初始分时电价，分别制定自身的优化决策（微电网联盟实施两阶段优化，共享储能运营商优化充放电策略）；然后，配电网根据从体的决策反馈，调整分时电价，重复上述过程；最后，当配电网的分时电价与从体的决策不再发生变化，且各主体的效益达到最优时，博弈达到均衡状态，此时的决策方案即为最优调度方案。

4 微电网联盟两阶段优化策略

为实现微电网联盟的效益最大化，响应配电网调峰调度需求，本文为微电网联盟设计两阶段优化策略，分别针对储能应用与联盟用能进行优化，两阶段协同联动，确保联盟整体效益与各成员利益的平衡。

4.1 第一阶段：储能应用优化

第一阶段的核心目标是优化储能应用策略，实现负荷波动平抑、储能成本最小与共享储能租赁优化，为联盟用能优化奠定基础。该阶段主要分为两个层面的优化：微电网个体储能优化与共享储能协同优化。

在微电网个体层面，各微电网根据自身的新能源出力、负荷波动情况，优化自有储能的充放电策略，同时结合配电网分时电价与共享储能租赁价格，确定按需租赁共享储能的容量与时段。优化的核心目标是平抑自身功率波动（使负荷均方差最小），同时最小化储能运行成本与租赁成本。各微电网需避免自身功率波动过大对配电网造成冲击，同时通过租赁共享储能弥补自有储能容量不足的问题，降低自身运行成本。

在共享储能协同层面，共享储能运营商根据各微电网的租赁需求，汇总形成净储能充放电需求，优化自身的充放电策略。运营商需结合配电网分时电价，在低谷时段（电价较低）充电，高峰时段（电价较高）放电，既满足各微电网的储能需求，又最大化自身运营效益，同时避免储能容量闲置，提升储能利用效率。该层面的优化需实现共享储能与各微电网的需求精准匹配，确保储能服务的及时性与可靠性。

4.2 第二阶段：联盟用能优化

第二阶段的核心目标是优化联盟整体用能策略，优先实现成员间新能源功率互济，响应配电网调峰调度，最大化联盟整体效益，并实现合作利益的公平分配。

新能源功率互济是联盟用能优化的核心环节。由于各微电网的新能源出力存在时空差异，部分微电网可能出现新能源盈余，而部分微电网可能出现新能源短缺。联盟通过建立成员间的功率互济机制，优先将盈余的新能源功率在联盟内部进行调配，减少联盟与配电网的电能交易，提升新能源就地消纳能力，降低电能交易成本。在互济过程中，需兼顾各成员的利益，确保互济功率的合理分配，避免出现部分成员利益受损的情况。

在实现功率互济的基础上，联盟结合配电网分时电价，优化整体用能策略，响应配电网调峰调度需求。在配电网高峰电价时段，联盟减少整体用电负荷，优先利用自身新能源发电与储能放电满足需求；在低谷电价时段，联盟增加用电负荷，储存多余电能，既降低自身用电成本，又协助配电网实现调峰目标，提升联盟与配电网的协同效益。

利益分配是保障联盟稳定性的关键。联盟在实现整体效益最大化后，需建立公平合理的利益分配机制，根据各成员微电网的新能源出力、负荷贡献、储能租赁量等因素，将联盟合作收益分配给各成员，确保各成员的收益高于独立运行时的收益，从而提升各成员的合作积极性，保障微电网联盟的长期稳定运行。

5 算例分析

5.1 算例设置

为验证本文所提出的优化调度策略与博弈模型的有效性，构建含3个微电网的并网系统算例进行分析。算例中，各微电网均包含光伏、风电等分布式新能源与可控负荷，配备少量自有储能，共享储能由独立运营商负责运营，配电网负责制定分时电价并实施调峰调度。

算例数据基于典型工作日的负荷与新能源出力曲线设置，涵盖24小时调度周期，分时电价分为低谷、平段、高峰三个时段，分别对应不同的电价水平。共享储能的容量、充放电功率限制，各微电网的新能源装机容量、负荷规模等参数均参考实际工程数据设置，确保算例的合理性与实用性。

为突出本文策略的优势，设置两组对比实验：一组采用本文提出的含租赁共享储能的一主多从博弈优化调度策略（本文策略）；另一组采用传统独立储能调度策略（对比策略），即各微电网独立配置储能，不组建联盟、不租赁共享储能，配电网不实施分时电价引导。通过对比两组实验的各项指标，验证本文策略的有效性。

5.2 结果分析

算例运行结果表明，与传统独立储能调度策略相比，本文提出的优化调度策略在多方面表现更优，能够有效实现储能高效应用、新能源就地消纳与多主体利益共赢，具体分析如下。

在新能源消纳方面，本文策略通过微电网联盟成员间的功率互济与共享储能的协同调度，显著提升了新能源就地消纳率。实验数据显示，本文策略下新能源消纳率较对比策略提升了15%以上，有效减少了新能源弃风弃光现象，充分发挥了分布式新能源的利用价值，符合“双碳”目标要求。

在储能利用效率方面，共享储能的租赁模式有效盘活了储能资源，避免了独立储能的闲置问题。本文策略下，共享储能利用率较传统独立储能模式提升了20%以上，储能的充放电匹配度更高，有效降低了储能整体运营成本，提升了储能资源的经济性。

在多主体利益方面，本文策略实现了配电网、微电网联盟与共享储能运营商的利益共赢。配电网通过分时电价引导与调峰调度，自身效益较对比策略提升了12%以上，调峰成本显著降低；微电网联盟通过租赁共享储能与成员间互济，各成员微电网的运行成本平均降低了10%以上，联盟整体效益提升明显；共享储能运营商通过合理的充放电策略与租赁服务，实现了稳定的运营收益，验证了租赁共享储能模式的可行性与经济性。

在功率波动平抑方面，本文策略通过各微电网储能充放电优化与共享储能协同调度，有效平抑了微电网联盟的整体功率波动，负荷均方差较对比策略降低了25%以上，减少了对配电网的冲击，提升了配电网运行的稳定性与电能质量。

综上，算例结果充分验证了本文提出的含多微电网租赁共享储能的配电网博弈优化调度策略的有效性，能够有效解决传统调度模式中存在的储能利用率低、新能源消纳不足、多主体利益失衡等问题，为多微电网并网系统的优化调度提供了可行的解决方案。

6 结论与展望

6.1 结论

本文针对多微电网并网系统中储能利用率低、新能源消纳不足、多主体利益冲突等问题，提出了含多微电网租赁共享储能的配电网博弈优化调度策略，构建了一主多从博弈优化模型，设计了微电网联盟两阶段优化策略，通过算例分析得出以下结论：

1. 本文构建的一主多从博弈模型，以配电网为主导、微电网联盟与共享储能运营商为响应方，能够有效协调多主体的决策行为，实现各主体利益与系统整体效益的协同提升，解决了多主体利益冲突问题。

2. 微电网联盟的两阶段优化策略，通过储能应用优化与联盟用能优化的协同联动，不仅能够平抑功率波动、降低储能成本，还能通过成员间新能源功率互济，显著提升新能源就地消纳能力，增强联盟的整体竞争力。

3. 租赁共享储能模式能够有效盘活储能资源，提升储能利用率，降低微电网的储能投入成本，同时为共享储能运营商带来稳定收益，实现储能资源的高效配置与多主体共赢。

4. 算例结果验证了本文策略的有效性，与传统调度策略相比，该策略能够显著提升新能源消纳率、储能利用率与多主体效益，平抑功率波动，为配电网调峰调度提供了新的思路与方法。

6.2 展望

本文的研究仍存在一定的局限性，未来可从以下几个方面进一步深入研究：

1. 考虑新能源出力与负荷的不确定性，引入鲁棒优化或随机优化方法，完善博弈模型，提升调度策略的抗干扰能力，使调度方案更贴合实际运行场景。

2. 拓展多主体博弈范围，将分布式电源运营商、负荷聚合商等纳入博弈模型，进一步完善多主体协同调度机制，实现更全面的利益协同。

3. 结合新型储能技术（如氢能储能、虚拟储能）的特点，优化共享储能的运营模式与调度策略，进一步提升储能利用效率与系统调度灵活性。

4. 研究更公平、高效的利益分配机制，结合区块链等技术，实现利益分配的透明化、智能化，进一步提升微电网联盟的稳定性与合作积极性。

参考文献

[1] 霍金泉, 蔺红, 田易之. 考虑共享储能租赁的多微电网系统两阶段优化运行策略[J]. 智慧电力, 2025, 53(6): 50-58.

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[3] 佚名. 计及新能源不确定性的配电网-多微电网协同优化调度[J]. 电工技术学报, 2025, 40(17): 5574-5585.

[4] ZHANG X, LI Y, WANG Z. Two-layer optimal scheduling of distribution network-multi-microgrids based on master–slave game[J]. Frontiers in Energy Research, 2024, 12: 1450731.

[5] LIU J, CHEN H, ZHAO L. Cooperative Game Theory-Based Optimal Scheduling Strategy for Microgrid Alliances[J]. TechScience Press, 2025, 18(3): 456-472.

[6] WANG H, ZHANG L, CHEN F. A Coordinated Operation Optimization Model for Multiple Microgrids and Shared Energy Storage Based on Asymmetric Bargaining Negotiations[J]. Processes, 2025, 13(10): 2514.

[7] 张兴, 李建林, 胡书举. 共享储能在多微电网中的应用前景与关键技术[J]. 电力系统自动化, 2023, 47(12): 1-10.

[8] 刘自发, 王泽宇, 李鹏. 基于主从博弈的配电网与微电网协同调度研究[J]. 电网技术, 2024, 48(5): 1789-1798.

[9] 陈皓, 李娟, 张磊. 多微电网联盟利益分配机制研究[J]. 电力自动化设备, 2024, 44(7): 123-130.

[10] 王承民, 李响, 张凯. 含共享储能的多微电网优化调度研究进展[J]. 中国电机工程学报, 2025, 45(3): 890-908.

含多微电网租赁共享储能的配电网博弈优化调度研究

摘要

该文提出多微电网并网系统租赁共享储能组成微电网联盟参与配电网调峰调度的优化调度策略，促进储能高效应用和新能源就地消纳，实现多主体利益共赢。以配电网为主体，以微电网联盟和共享储能运营商为从体，构建一主多从博弈优化模型。主体制定分时电价实施调峰调度，达到效益最大。从体响应分时电价，实施两阶段优化，第一阶段优化储能应用：各微电网优化储能充放电策略以平抑功率波动，使负荷均方差最小和储能成本最小，并按需租赁储能；共享储能优化充放电策略，满足多微电网净储能充放电需求，使其效益最大；第二阶段优化联盟用能：优先成员间新能源功率互济，响应调峰调度，使联盟效益最大，分配成员合作利益。算例结果验证了方法的有效性。

关键词

多微电网；共享储能；租赁模式；博弈优化；配电网调度；新能源消纳

1 引言

在“双碳”目标推进与新型电力系统构建的背景下，分布式新能源大规模并网成为能源转型的重要趋势，但其间歇性、波动性特征给配电网的安全稳定运行带来了严峻挑战。多微电网作为分布式能源消纳的核心载体，通过整合分布式电源、负荷与储能资源，能够有效提升新能源利用效率，但独立配置储能的模式存在利用率低、经济性差的突出问题，难以满足多微电网协同运行与配电网调峰调度的双重需求。

共享储能模式将传统独立储能的“一对一”服务拓展为“一对多”服务，能够有效盘活储能资源，降低单个微电网的储能投入成本，提升储能整体利用效率，为解决上述困境提供了有效路径。当前共享储能研究多集中于发电侧，针对需求侧多微电网的租赁共享储能调度研究仍较为匮乏，且现有研究多忽视多主体间的利益冲突与协同需求，难以实现配电网、微电网联盟与共享储能运营商的利益共赢。

博弈论作为解决多主体利益冲突与协同优化的有效工具，已广泛应用于电力系统调度领域。基于此，本文提出含多微电网租赁共享储能的配电网博弈优化调度策略，构建一主多从博弈模型，协调配电网、微电网联盟与共享储能运营商的决策行为，通过两阶段优化实现储能高效应用、新能源就地消纳与多主体利益共赢，为多微电网并网系统的优化调度提供理论支撑与实践参考。

2 系统总体框架

本文所研究的含多微电网租赁共享储能的配电网系统，主要由配电网、微电网联盟、共享储能运营商三大主体构成，各主体功能明确、协同联动，形成完整的调度体系，系统总体框架如下。

配电网作为博弈模型的主体，承担着整个系统的调度主导职责，核心目标是通过制定合理的分时电价，引导微电网联盟与共享储能运营商的运行决策，实现自身调峰效益最大化，同时保障配电网的安全稳定运行与电能质量。配电网需实时监测系统整体功率平衡，根据负荷波动与新能源出力情况，动态调整分时电价，兼顾调峰需求与多从体的合理收益。

微电网联盟由多个独立微电网通过契约形式组成，各微电网均包含分布式新能源、可控负荷与少量自有储能，联盟作为博弈从体，核心需求是响应配电网分时电价，通过租赁共享储能与成员间协同，降低自身运行成本、平抑功率波动，提升新能源消纳能力。联盟内部通过建立合作机制，实现新能源功率互济与利益公平分配，增强整体市场竞争力与调度灵活性。

共享储能运营商作为另一博弈从体，负责共享储能的建设、运维与调度，通过向微电网联盟提供储能租赁服务获取收益。其核心目标是优化储能充放电策略，合理匹配多微电网的储能租赁需求，在满足系统约束的前提下，最大化自身运营效益，同时为多微电网功率调节提供支撑，促进储能资源的高效利用。

三大主体通过信息交互与决策协同，形成“主体引导、从体响应、协同优化”的运行模式：配电网制定分时电价引导调度方向，微电网联盟与共享储能运营商根据电价信号调整自身运行策略，三者相互制约、相互促进，最终实现系统整体效益与各主体利益的协同提升。

3 一主多从博弈优化模型构建

本文以配电网为主体，微电网联盟、共享储能运营商为从体，构建一主多从博弈优化模型，明确各主体的决策目标与约束条件，通过博弈均衡实现多主体利益共赢。博弈模型的核心逻辑为：主体通过制定分时电价主导调度方向，两从体基于电价信号进行自主决策，三者的决策相互影响、相互制约，最终达到博弈均衡状态。

3.1 博弈主体决策目标

3.1.1 配电网（主体）决策目标

配电网作为调度主导者，其核心决策目标是制定合理的分时电价，通过实施调峰调度，实现自身效益最大化。配电网的效益主要来源于与上级电网的电能交易收益、对微电网联盟的电能交易收益，同时需考虑电网损耗成本。其决策核心是通过分时电价的差异化设置，引导微电网联盟在高峰时段减少用电、低谷时段增加用电，同时引导共享储能在低谷时段充电、高峰时段放电，实现配电网调峰目标，降低调峰成本，提升自身整体效益。

在决策过程中，配电网需兼顾自身效益与系统安全约束，确保分时电价的合理性与可行性，避免电价过高或过低导致微电网联盟退出合作、共享储能运营亏损，从而保障博弈模型的稳定性。

3.1.2 微电网联盟（从体）决策目标

微电网联盟作为博弈从体，其决策目标是响应配电网分时电价，通过两阶段优化策略，实现联盟整体效益最大化，同时兼顾各成员微电网的利益公平。联盟效益主要来源于新能源发电收益、电能交易收益，扣除储能租赁成本、运行成本后的净收益。

联盟的决策重点的是通过优化储能租赁策略与充放电行为，平抑自身功率波动，提升新能源就地消纳能力，同时通过成员间的功率互济，减少与配电网的电能交易成本，实现联盟整体效益最优，并通过合理的利益分配机制，保障各成员微电网的合作积极性。

3.1.3 共享储能运营商（从体）决策目标

共享储能运营商的核心决策目标是优化储能充放电策略，满足多微电网的净储能充放电需求，实现自身运营效益最大化。其收益主要来源于向微电网联盟收取的储能租赁费用，扣除储能运维成本、充放电损耗成本后的净收益。

运营商的决策重点是根据微电网联盟的租赁需求与配电网分时电价，合理安排储能的充放电时段与充放电功率，在满足储能自身运行约束（如充放电功率限制、容量限制）的前提下，最大化租赁收益，同时保障储能服务的可靠性，为微电网联盟提供稳定的储能支撑。

3.2 博弈约束条件

为确保博弈模型的合理性与系统运行的安全性，需明确各主体的决策约束条件，主要包括功率平衡约束、设备运行约束与交易约束三大类。

功率平衡约束是系统运行的核心约束，要求配电网、微电网联盟、共享储能运营商各自满足实时功率平衡。对于配电网，总供电功率需等于总用电功率与电网损耗之和；对于微电网联盟，新能源发电功率、共享储能充放电功率、成员间互济功率与负荷功率需保持平衡；对于共享储能运营商，储能充放电功率需匹配多微电网的净租赁需求，确保储能容量处于合理范围。

设备运行约束主要针对共享储能与微电网内部设备。共享储能需满足充放电功率限制、储能容量限制与充放电次数限制，避免过度充放电影响设备寿命；微电网内部的分布式新能源、可控负荷需在自身运行范围内调度，确保设备安全稳定运行。

交易约束主要包括电价约束与租赁约束。配电网制定的分时电价需在合理范围内，不得超出市场指导价区间，确保电价的公平性与可行性；微电网联盟的储能租赁量需与自身需求匹配，不得超出共享储能的可用容量；共享储能的租赁价格需与配电网分时电价、自身运营成本相匹配，保障双方合作的可持续性。

3.3 博弈均衡求解思路

本文所构建的一主多从博弈模型，采用“主体先行、从体响应、迭代收敛”的思路求解博弈均衡。首先，配电网作为主体，结合系统负荷与新能源出力预测，制定初始分时电价；其次，微电网联盟与共享储能运营商作为从体，根据初始分时电价，分别制定自身的优化决策（微电网联盟实施两阶段优化，共享储能运营商优化充放电策略）；然后，配电网根据从体的决策反馈，调整分时电价，重复上述过程；最后，当配电网的分时电价与从体的决策不再发生变化，且各主体的效益达到最优时，博弈达到均衡状态，此时的决策方案即为最优调度方案。

4 微电网联盟两阶段优化策略

为实现微电网联盟的效益最大化，响应配电网调峰调度需求，本文为微电网联盟设计两阶段优化策略，分别针对储能应用与联盟用能进行优化，两阶段协同联动，确保联盟整体效益与各成员利益的平衡。

4.1 第一阶段：储能应用优化

第一阶段的核心目标是优化储能应用策略，实现负荷波动平抑、储能成本最小与共享储能租赁优化，为联盟用能优化奠定基础。该阶段主要分为两个层面的优化：微电网个体储能优化与共享储能协同优化。

在微电网个体层面，各微电网根据自身的新能源出力、负荷波动情况，优化自有储能的充放电策略，同时结合配电网分时电价与共享储能租赁价格，确定按需租赁共享储能的容量与时段。优化的核心目标是平抑自身功率波动（使负荷均方差最小），同时最小化储能运行成本与租赁成本。各微电网需避免自身功率波动过大对配电网造成冲击，同时通过租赁共享储能弥补自有储能容量不足的问题，降低自身运行成本。

在共享储能协同层面，共享储能运营商根据各微电网的租赁需求，汇总形成净储能充放电需求，优化自身的充放电策略。运营商需结合配电网分时电价，在低谷时段（电价较低）充电，高峰时段（电价较高）放电，既满足各微电网的储能需求，又最大化自身运营效益，同时避免储能容量闲置，提升储能利用效率。该层面的优化需实现共享储能与各微电网的需求精准匹配，确保储能服务的及时性与可靠性。

4.2 第二阶段：联盟用能优化

第二阶段的核心目标是优化联盟整体用能策略，优先实现成员间新能源功率互济，响应配电网调峰调度，最大化联盟整体效益，并实现合作利益的公平分配。

新能源功率互济是联盟用能优化的核心环节。由于各微电网的新能源出力存在时空差异，部分微电网可能出现新能源盈余，而部分微电网可能出现新能源短缺。联盟通过建立成员间的功率互济机制，优先将盈余的新能源功率在联盟内部进行调配，减少联盟与配电网的电能交易，提升新能源就地消纳能力，降低电能交易成本。在互济过程中，需兼顾各成员的利益，确保互济功率的合理分配，避免出现部分成员利益受损的情况。

在实现功率互济的基础上，联盟结合配电网分时电价，优化整体用能策略，响应配电网调峰调度需求。在配电网高峰电价时段，联盟减少整体用电负荷，优先利用自身新能源发电与储能放电满足需求；在低谷电价时段，联盟增加用电负荷，储存多余电能，既降低自身用电成本，又协助配电网实现调峰目标，提升联盟与配电网的协同效益。

利益分配是保障联盟稳定性的关键。联盟在实现整体效益最大化后，需建立公平合理的利益分配机制，根据各成员微电网的新能源出力、负荷贡献、储能租赁量等因素，将联盟合作收益分配给各成员，确保各成员的收益高于独立运行时的收益，从而提升各成员的合作积极性，保障微电网联盟的长期稳定运行。

5 算例分析

5.1 算例设置

为验证本文所提出的优化调度策略与博弈模型的有效性，构建含3个微电网的并网系统算例进行分析。算例中，各微电网均包含光伏、风电等分布式新能源与可控负荷，配备少量自有储能，共享储能由独立运营商负责运营，配电网负责制定分时电价并实施调峰调度。

算例数据基于典型工作日的负荷与新能源出力曲线设置，涵盖24小时调度周期，分时电价分为低谷、平段、高峰三个时段，分别对应不同的电价水平。共享储能的容量、充放电功率限制，各微电网的新能源装机容量、负荷规模等参数均参考实际工程数据设置，确保算例的合理性与实用性。

为突出本文策略的优势，设置两组对比实验：一组采用本文提出的含租赁共享储能的一主多从博弈优化调度策略（本文策略）；另一组采用传统独立储能调度策略（对比策略），即各微电网独立配置储能，不组建联盟、不租赁共享储能，配电网不实施分时电价引导。通过对比两组实验的各项指标，验证本文策略的有效性。

5.2 结果分析

算例运行结果表明，与传统独立储能调度策略相比，本文提出的优化调度策略在多方面表现更优，能够有效实现储能高效应用、新能源就地消纳与多主体利益共赢，具体分析如下。

在新能源消纳方面，本文策略通过微电网联盟成员间的功率互济与共享储能的协同调度，显著提升了新能源就地消纳率。实验数据显示，本文策略下新能源消纳率较对比策略提升了15%以上，有效减少了新能源弃风弃光现象，充分发挥了分布式新能源的利用价值，符合“双碳”目标要求。

在储能利用效率方面，共享储能的租赁模式有效盘活了储能资源，避免了独立储能的闲置问题。本文策略下，共享储能利用率较传统独立储能模式提升了20%以上，储能的充放电匹配度更高，有效降低了储能整体运营成本，提升了储能资源的经济性。

在多主体利益方面，本文策略实现了配电网、微电网联盟与共享储能运营商的利益共赢。配电网通过分时电价引导与调峰调度，自身效益较对比策略提升了12%以上，调峰成本显著降低；微电网联盟通过租赁共享储能与成员间互济，各成员微电网的运行成本平均降低了10%以上，联盟整体效益提升明显；共享储能运营商通过合理的充放电策略与租赁服务，实现了稳定的运营收益，验证了租赁共享储能模式的可行性与经济性。

在功率波动平抑方面，本文策略通过各微电网储能充放电优化与共享储能协同调度，有效平抑了微电网联盟的整体功率波动，负荷均方差较对比策略降低了25%以上，减少了对配电网的冲击，提升了配电网运行的稳定性与电能质量。

综上，算例结果充分验证了本文提出的含多微电网租赁共享储能的配电网博弈优化调度策略的有效性，能够有效解决传统调度模式中存在的储能利用率低、新能源消纳不足、多主体利益失衡等问题，为多微电网并网系统的优化调度提供了可行的解决方案。

6 结论与展望

6.1 结论

本文针对多微电网并网系统中储能利用率低、新能源消纳不足、多主体利益冲突等问题，提出了含多微电网租赁共享储能的配电网博弈优化调度策略，构建了一主多从博弈优化模型，设计了微电网联盟两阶段优化策略，通过算例分析得出以下结论：

1. 本文构建的一主多从博弈模型，以配电网为主导、微电网联盟与共享储能运营商为响应方，能够有效协调多主体的决策行为，实现各主体利益与系统整体效益的协同提升，解决了多主体利益冲突问题。

2. 微电网联盟的两阶段优化策略，通过储能应用优化与联盟用能优化的协同联动，不仅能够平抑功率波动、降低储能成本，还能通过成员间新能源功率互济，显著提升新能源就地消纳能力，增强联盟的整体竞争力。

3. 租赁共享储能模式能够有效盘活储能资源，提升储能利用率，降低微电网的储能投入成本，同时为共享储能运营商带来稳定收益，实现储能资源的高效配置与多主体共赢。

4. 算例结果验证了本文策略的有效性，与传统调度策略相比，该策略能够显著提升新能源消纳率、储能利用率与多主体效益，平抑功率波动，为配电网调峰调度提供了新的思路与方法。

6.2 展望

本文的研究仍存在一定的局限性，未来可从以下几个方面进一步深入研究：

1. 考虑新能源出力与负荷的不确定性，引入鲁棒优化或随机优化方法，完善博弈模型，提升调度策略的抗干扰能力，使调度方案更贴合实际运行场景。

2. 拓展多主体博弈范围，将分布式电源运营商、负荷聚合商等纳入博弈模型，进一步完善多主体协同调度机制，实现更全面的利益协同。

3. 结合新型储能技术（如氢能储能、虚拟储能）的特点，优化共享储能的运营模式与调度策略，进一步提升储能利用效率与系统调度灵活性。

4. 研究更公平、高效的利益分配机制，结合区块链等技术，实现利益分配的透明化、智能化，进一步提升微电网联盟的稳定性与合作积极性。

📚2 运行结果

2.1 原文运行结果1

 

 

2.1 复现结果图1

2.2 原文结果图2

2.2 复现结果图2 

 

 以上仅展现部分结果图。

🎉3 文献来源

部分理论来源于网络，如有侵权请联系删除。

[1]李咸善,方子健,李飞等.含多微电网租赁共享储能的配电网博弈优化调度[J].中国电机工程学报,2022,42(18):6611-6625.DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.211424.

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