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储能系统技术 用户侧储能 微电网 多物理场耦合 ★ 5.0

计及合作博弈的多微网与配电网电碳耦合双层低碳调度策略研究

A Bilevel Low-Carbon Dispatch Strategy for Multi-Microgrids and Distribution Networks Considering Electro-Carbon Coupling and Cooperative Game

作者 王长刚 · 张向炜 · 曹宇 · 梁栋 · 李扬 · 莫静山
期刊 太阳能学报
出版日期 2025年1月
卷/期 第 46 卷 第 6 期
技术分类 储能系统技术
技术标签 用户侧储能 微电网 多物理场耦合
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 多微网 储能 合作博弈 碳交易 碳排放流 电碳耦合 双层低碳调度 王长刚 张向炜 曹宇 梁栋 李扬 莫静山 太阳能学报 Acta Energiae Solaris Sinica
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为推进“双碳”目标,充分挖掘微网负荷侧减排潜力,提出一种计及合作博弈的多微网与配电网电碳耦合双层低碳调度策略。建立储能碳排放模型,引入节点碳势概念,构建含碳流分析的双层调度框架:上层实现配电网经济调度,下层协调各微网运营商与用户利益。设计基于碳交易机制的联合运行模型,结合纳什议价理论实现多主体协同优化,并利用交替方向乘子法求解。仿真验证表明,该方法可有效分配碳责任至负荷侧,提升系统低碳性与经济性。
为推进"双碳"目标的实现,充分发挥微网负荷侧的低碳减排潜力,进一步促进可再生能源消纳和优化系统碳排放流计算,提出一种计及合作博弈的多微网系统与配电网电碳耦合的双层低碳调度策略.首先,考虑储能充放电行为对碳排放流的影响,建立储能碳排模型,并将碳流分析纳入多微网负荷侧需求响应模型中,搭建考虑节点碳势的配电网-多微网双层调度模型,上层模型解决配电网最优经济调度问题,下层模型综合考虑多微网综合能源系统中各微网运营商和用户的利益诉求.设计基于节点碳势的碳交易机制下,多个微网运营商与代表整个多微网用户侧利益的负荷聚合商之间的联合运行模型.其次在此基础上,应用纳什议价理论,实现多微网运营商和负荷聚合商之间的能量交互和合作运行.证明纳什议价模型能够最小化运行成本后,将问题分解成两个子问题,并采用交替方向乘子法分别求解,从而实现多微网联盟的最优低碳经济调度.最后,将模型应用于改进的IEEE 33节点系统,结果证明所提方法能够成功将碳排放责任从源侧归算到负荷侧,且可有效描述各利益主体在碳交易市场中的博弈与竞争动态,提高系统的低碳性和经济性.
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SunView 深度解读

该电碳耦合双层调度策略对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能产品具有重要应用价值。研究提出的储能碳排放模型和节点碳势概念,可集成至iSolarCloud云平台,实现储能系统充放电策略的碳足迹追踪与优化。基于纳什议价的多主体协同优化算法,可应用于多微网场景下的ESS集成方案,通过碳交易机制优化储能调度策略,在降低系统碳排放的同时提升经济性。该方法为阳光电源开发具备碳感知能力的智能EMS能量管理系统提供理论支撑,助力用户侧储能参与碳市场交易,增强产品差异化竞争力。