可再生能源发电的间歇性和波动的需求对微电网运营提出了持续的挑战。作为回应,利益相关者和运营商已转向将地理上相邻的微电网集群作为解决方案。在此背景下,本文介绍了一种用于微电网集群的新型两层能源管理策略,利用需求侧灵活性和共享电池储能 (SBES) 的功能来最大限度地降低运营成本和排放,同时确保各个微电网内的旋转备用以防止负荷削减。在下层,所提出的方法设计了最佳的日前运营策略,而上层则采用合作策略来进一步优化整个集群的运营效率。能源管理问题被准确地表述为混合整数二次规划 (MIQP) 优化,其中在问题的约束中包含了线性项。该公式考虑了与 SBES 相关的运营成本,包括充电/放电费用和运营状态变化 (CiOS)。澳大利亚三个微电网集群的真实案例研究验证了这种方法的有效性。结果表明,与传统微电网管理策略相比,基准情景下的运营成本降低了 6.96%。敏感性分析进一步证明了不同 SBES 容量和灵活定价的经济效益,节省幅度从 6.5% 到 8.1% 不等。所提出的策略还可减少高达 11.6% 的二氧化碳排放量,同时提高系统可靠性。该策略有望融入可再生能源渗透率高的分布式能源系统和集群本地电网,通过提高能源效率和减少排放为公用事业运营商和最终用户带来显著优势。
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