随着科技与经济的快速发展,传统能源不断消耗带来的环境污染问题及资源短缺等问题日渐突出,清洁可再生能源的开发为此问题带来了解决方案。可再生能源作为分布式电源大量的接入电网带来高渗透率问题,智能电网应运而生。户用型微电网作为智能电网的组成部分,实现了对分布式电源、用电负荷及储能设备的统一控制管理。随着越来越多的户用型微电网出现在配电系统中,解决多微电网系统的优化问题迫在眉睫。本文围绕户用型微电网研究了户用型微电网的能量管理与多微电网的能量协同优化及利益分配问题。本文的主要研究内容如下:首先,对户用型微电网中的各组成单元建立其数学模型。分布式电源采用光伏发电,依据其光伏发电规律及各项参数建立了光伏输出功率模型。对用电负荷针对其工作特性进行分类,总结出离散运行与连续运行、直接储能与间接储能、可中断与不可中断、可平移与不可平移属性。对不同的组成单元,依据其工作特性建立了不同的数学模型。其次,介绍了户用型微电网的整体框架,建立了以运行成本最优为目标函数的自律能量管理优化模型。结合分时电价对各用电负荷的工作时段进行调度,制定储能设备在各时段的充放电工作状态。仿真分析给出了五种不同生活习惯人群的自律能量优化仿真结果,通过三种不同的优化策略验证了优化方法的有效性,同时将户用型微电网与大电网进行电能交易后的成本作为纳什议价模型中的微电网运营商的谈判破裂点。最后,针对户用型微电网群与配电系统之间的电能交易建立了基于合作博弈的纳什议价模型。其中将配电运营商作为合作博弈的中心,户用型微电网群仅与配电运营商进行合作并采用相互独立的出清电价。纳什议价模型用于求解整个配电系统的社会成本最优问题,采用交替方向乘子法进行分布式优化求解,可以有效的保护合作博弈参与者的隐私。仿真结果表明纳什议价模型可以有效的降低参与者的运行成本,实现配电系统的社会成本最优。