产消者微电网能量分享是智能电网发展背景下智能配用电系统结合需求侧管理的一个重要研究课题,是典型的复杂多主体耦合优化决策问题。传统电力系统中以单边主体决策的优化调度体系难以直接用于解决产消者微电网能量分享问题,以多主体多目标优化决策的博弈论是解决智能电网能量分享问题的有效方法。本文基于博弈论展开了对产消者微电网能量分享问题的研究。主要研究内容包括:针对主从结构下考虑灵活负荷的光伏产消者微电网能量分享问题,设计了基于Stackelberg博弈的能量分享策略。根据主从结构下产消者微电网能量分享特征,分别建立了日前和实时阶段能量分享的Stackelberg博弈模型,严格证明了Stackelberg均衡的存在性和唯一性,提出了基于黄金分割搜索的分布式试探方法求解博弈均衡。仿真研究表明能量分享有效促进了本地可再生能源消纳,提高了产消者的能源效益。该均衡求解算法实现了在用户隐私保护条件下以有限次迭代搜索到Stackelberg均衡。针对主从结构下考虑储能系统和多种不确定性的产消者微电网能量分享问题,建立了基于鲁棒双层规划的能量分享模型。日前阶段建立了基于鲁棒双层规划的能量分享优化问题,提出了单层缩减方法和线性化方法将鲁棒双层规划问题转化为整数线性规划问题。实时阶段建立了产消者在线能量优化模型,包含运营商对产消者调整日前计划的惩罚机制,产消者能根据实时状态和预测信息更新剩余时段的调度策略。基于真实场景的数值仿真表明所设计策略显著降低了产消者的能源成本。针对聚合式产消者微电网关于社区公共光伏的能量分享问题,提出了基于随机博弈的能量分享策略。设计了聚合线性动态电价驱动产消者能量分享;针对产消者和社区光伏的不确定性,设计了风险规避的社区光伏能量分享方法;建立了住宅产消者能源系统随机调度模型。建立了产消者能量分享的随机博弈模型,根据贝叶斯推理提出了样本加权平均近似方法来估计产消者期望成本,分析了样本加权平均近似随机博弈均衡及其存在性,提出了基于最优响应的松弛迭代算法分布式求解随机博弈均衡。以区块链技术为实施平台讨论了产消者能量分享的工程应用。该研究提出的样本加权平均近似方法与平均近似方法相比,实现了对社区光伏更高效的分享与消纳。针对分散式能源楼宇产消者微电网的点对点（P2P,Peer-to-peer）能量分享问题,设计了基于两阶段博弈的能量分享策略。根据主要可控负荷类型建立了三类能源楼宇产消者模型,包括办公楼宇、工业楼宇和商业楼宇。在第一阶段,能源楼宇协同能源管理实现全局能源经济性最优,得到最优能量分享计划;在第二阶段,能源楼宇基于非合作博弈,得到点对点能量分享的均衡结算价格。对两阶段博弈中的优化问题和均衡求解问题均设计了相应的分布式求解算法,减少了通信和计算负担并实现了隐私保护。基于两阶段博弈的能量分享策略既保证了全局能源经济性也实现了参与者之间的结算均衡。真实场景的数值仿真表明能量分享减少了60%的峰谷净需求。针对多社区产消者P2P能量分享问题,设计了基于两阶段博弈的分层能量分享策略。设计了日前社区间能量分享机制,允许所有产消者同任一产消者社区进行能量分享,得到实现全局能源成本最优的最优能量分享计划,以及基于均衡的社区间能量分享结算价格。建立了实时社区内能量分享机制,允许产消者与同社区的产消者协同调度,应对实时发电偏差导致的实时供需不平衡问题。开发了隐私保护的内循环交替方向乘子算法,分布式求解该全局优化问题。以一个包含三个产消者社区的典型社区配电网进行了仿真研究。该研究实现了高效的多社区产消者P2P能量分享,能有效解决点对点或聚合式结构的决策复杂性。针对P2P对等能源楼宇产消者的能量分享问题,提出了基于非合作博弈联合收益分配机制的能量分享策略。建立了P2P对等能量分享机制,讨论了非合作博弈的能量分享模型,发现一类一般纳什均衡不受能量分享支付的影响。求解一般纳什均衡得到了均衡能量分享计划;并设计了一种成本缩减比分配方法实现了公平的能量分享支付分配方案。仿真结果表明P2P能量分享实现了本地可再生能源设备的充分共享利用,提出的分配方法相较于统一电价机制实现了更加公平的收益分配。针对面向产消者的多储能分享问题,设计了基于非对称纳什议价模型的经济性能量分享策略。建立了P2P模式下产消者与储能服务方的储能分享模型,建立了实现全局能源经济性最优的储能分享方案。研究了储能服务方和产消者在合作博弈中的贡献评估方式,并以此作为纳什议价能力,设计了基于非对称纳什议价的收益分配模型,优化分配储能服务方提供储能服务的收益和产消者能量分享成本。仿真研究验证了储能分享和能量分享对提升产消者微电网能源效率和经济性的重要作用;所设计的收益分配模型与联盟形成博弈或传统纳什议价模型相比,既保证了全局经济性最优又实现了参与者的相对公平性。