基于纳什谈判和主从博弈的多园区综合能源系统电-碳共享运行优化策略

王贵召; 程静; 胡利

doi:doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-1571

English Version Journal Login

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于纳什谈判和主从博弈的多园区综合能源系统电-碳共享运行优化策略

更新时间：2026-02-06

- 基于纳什谈判和主从博弈的多园区综合能源系统电-碳共享运行优化策略
- Vol. 47, Issue 1, Pages: 274-287(2026)
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-1571
  CLC： TM73
- Online First：05 February 2026，
  
  Published：05 February 2026
- 稿件说明：
移动端阅览
王贵召, 程静, 胡利. 基于纳什谈判和主从博弈的多园区综合能源系统电-碳共享运行优化策略[J]. 2026, 47(1): 274-287.
DOI：

王贵召, 程静, 胡利. 基于纳什谈判和主从博弈的多园区综合能源系统电-碳共享运行优化策略[J]. 2026, 47(1): 274-287. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-1571.

摘要

该文综合考虑将电力储能、储热系统和负荷侧柔性资源视作广义储能

引入绿证-阶梯式碳交易协同交互机制

提出一种基于纳什谈判-主从博弈的MCIES电-碳共享合作运行优化策略。首先

构建含P2P电-碳共享的MCIES合作运行架构

并引入碳捕集系统与电转气装置

建立园区综合能源系统（CIES）及设备模型;其次

构建以CIES运营商为领导者

用户为跟随者的MCIES主从博弈动态多能源定价模型;最后

基于纳什谈判理论构建含主从博弈动态多能源定价机制与CIES间电-碳共享合作博弈的双层混合博弈优化模型

进而将纳什议价问题转化为MCIES合作成本最小化与合作收益分配最大化两个子问题

采用交替方向乘子法求解

并通过仿真算例验证方法的可行性与有效性

结果表明所提策略能有效降低MCIES总运行成本

减少系统碳排放

并均衡提升各主体收益。

Abstract

This paper comprehensively considers the energy storage

heat storage system and load-side flexible equipment as generalized energy storage

introduces the green certificate-carbon trading cooperative interaction mechanism

and proposes a MCIES power-carbon sharing cooperative operation optimization strategy based on Nash bargaining & master-slave game. Firstly

the cooperative operation architecture of MCIES with P2P electricity-carbon sharing is constructed

and the carbon capture system and power-to-gas device are introduced to establish the integrated energy system （CIES） and equipment model. Secondly

a MCIES master-slave game dynamic multi-energy pricing model with CIES operators as leaders and users as followers is constructed. Finally

based on the Nash negotiation theory

a bi-level hybrid game optimization model with master-slave game dynamic multi-energy pricing mechanism and CIES electricity-carbon sharing cooperative game is constructed

and then the Nash bargaining problem is transformed into two sub-problems of MCIES cooperation cost minimization and cooperation income distribution maximization. This problem is tackled using the alternating direction multiplier method

and the feasibility and effectiveness of the method are verified by simulation examples.Results indicate that the proposed strategy effectively reduces the total MCIES operating costs

reduces the carbon emission of the system

and balances the income among all participants.

关键词

Keywords

references

张智刚, 康重庆. 碳中和目标下构建新型电力系统的挑战与展望[J]. 中国电机工程学报, 2022, 42(8): 2806-2819.

魏震波, 马新如, 郭毅, 等. 碳交易机制下考虑需求响应的综合能源系统优化运行[J]. 电力建设, 2022, 43(1): 1-9.

陈登勇, 刘方, 刘帅. 基于阶梯碳交易的含P2G-CCS耦合和燃气掺氢的虚拟电厂优化调度[J]. 电网技术, 2022, 46(6): 2042-2054.

张晓虎, 倪景源. 考虑柔性负荷的联合发电系统低碳经济优化调度[J]. 太阳能学报, 2025, 46(6): 420-429.

陈锦鹏, 胡志坚, 陈颖光, 等. 考虑阶梯式碳交易机制与电制氢的综合能源系统热电优化[J]. 电力自动化设备, 2021, 41(9): 48-55.

秦婷, 刘怀东, 王锦桥, 等. 基于碳交易的电-热-气综合能源系统低碳经济调度[J]. 电力系统自动化, 2018, 42(14): 8-13, 22.

蒋轶澄, 曹红霞, 杨莉, 等. 可再生能源配额制的机制设计与影响分析[J]. 电力系统自动化, 2020, 44(7): 187-199.

李梓仟, 王彩霞, 叶小宁. 全国碳市场建设与配额制、绿证交易制度的衔接[J]. 中国电力企业管理, 2020(28): 24-28.

曹雨微, 郭晓鹏, 董厚琦, 等. 计及消纳责任权重的区域综合能源系统运行优化研究[J]. 华北电力大学学报(自然科学版), 2022, 49(3): 84-95.

袁桂丽, 刘培德, 贾新潮, 等. 计及绿色电力证书制度的经济性优化调度[J]. 太阳能学报, 2021, 42(4): 139-146.

孟宇翔, 马刚, 李豪, 等. 基于绿证-阶梯式碳交易交互的源荷互补调度优化[J]. 中国电力, 2023, 56(9): 149-156.

骆钊, 秦景辉, 梁俊宇, 等. 含碳-绿色证书联合交易机制的综合能源系统日前优化调度[J]. 电力自动化设备, 2021, 41(9): 248-255.

袁桂丽, 刘培德, 唐福斌, 等. 计及绿色电力证书与碳交易制度的“源-荷” 协调优化调度[J]. 太阳能学报, 2022, 43(6): 190-195.

苏娟, 李拓, 刘峻玮, 等. 综合能源系统下虚拟储能建模方法与应用场景研究综述及展望[J]. 中国电力, 2024, 57(6): 53-68.

李宏仲, 房宇娇, 肖宝辉. 考虑广义储能的区域综合能源系统优化运行研究[J]. 电网技术, 2019, 43(9): 3130-3138.

沈运帷, 徐凯, 林顺富, 等. 考虑广义储能参与的多园区综合能源系统低碳优化运行策略[J]. 电力自动化设备, 2024, 44(11): 41-51.

杜佳男, 韩肖清, 李廷钧, 等. 考虑电价不确定性和博弈欺诈行为的多微网电能合作运行优化策略[J]. 电网技术, 2022, 46(11): 4217-4230.

桑博, 张涛, 刘亚杰, 等. 多微电网能量管理系统研究综述[J]. 中国电机工程学报, 2020, 40(10): 3077-3093.

BO Y L, XIA Y H, WEI W, et al.Peer-to-peer electricity-hydrogen energy trading for multi-microgrids based on purification sharing mechanism[J]. International journal of electrical power & energy systems, 2023, 150: 109113.

闫群民, 贾宇飞, 马永翔, 等. 基于Stackelberg主从博弈的微电网双层能量管理策略[J]. 太阳能学报, 2024, 45(12): 650-658.

马腾飞, 裴玮, 肖浩, 等. 基于纳什谈判理论的风-光-氢多主体能源系统合作运行方法[J]. 中国电机工程学报, 2021, 41(1): 25-39, 395.

CHEN W D, WANG J N, YU G Y, et al.Research on day-ahead transactions between multi-microgrid based on cooperative game model[J]. Applied energy, 2022, 316: 119106.

陈雨佳, 裴玮, 马腾飞, 等. 考虑条件风险价值的分布式发电与用户间点对点交易非对称纳什谈判模型[J]. 现代电力, 2025, 42(2): 333-342.

柳思贤, 丁坤, 董海鹰. 考虑碳捕集和电转气的零碳园区综合能源系统经济调度[J]. 太阳能学报, 2024, 45(9): 188-196.

孙惠娟, 刘昀, 彭春华, 等. 计及电转气协同的含碳捕集与垃圾焚烧虚拟电厂优化调度[J]. 电网技术, 2021, 45(9): 3534-3545.

张大海, 贠韫韵, 王小君, 等. 考虑广义储能及光热电站的电热气互联综合能源系统经济调度[J]. 电力系统自动化, 2021, 45(19): 33-42.

尚楠, 陈政, 卢治霖, 等. 电力市场、碳市场及绿证市场互动机理及协调机制[J]. 电网技术, 2023, 47(1): 142-154.

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

基于层级嵌套博弈的微电网独立储能与供需双响应协同优化策略

考虑削峰奖惩和精细化调控的多负荷主从博弈优化策略

考虑电-碳综合贡献度的配电网与多园区双层博弈优化策略

考虑安装效应的海上风电桩靴基础在位刚度分析

冰晶-过冷水滴混合条件下风力机翼型结冰特性

Related Author

金涛

方梦泓

黄煜

石松浩

姚雨佳

邹阳

涂壤

高仕航

Related Institution

New Energy College, Shenyang Institute of Technology

State Grid Inner Mongolia Eastern Electric Power Co., Ltd.

Chongqing Energy Internet Engineering Technology Research Center

School of Electrical and Electronic Engineering, Chongqing University of Technology

Beijing T&D Power Research Co., Ltd.

AI问答

⁰