Low-carbon Robust Optimization Strategy for Coordinated Operation of Mobile Energy Storage and Distribution Networks

MA Xinmei; LI Xiaolu; LIU Jinsong; LIN Shunfu; SHEN Yunwei

doi:10.20204/j.sp.2025.08003

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Low-carbon Robust Optimization Strategy for Coordinated Operation of Mobile Energy Storage and Distribution Networks

更新时间：2025-10-24

- Low-carbon Robust Optimization Strategy for Coordinated Operation of Mobile Energy Storage and Distribution Networks
- Vol. 53, Issue 8, Pages: 20-28(2025)
- 作者机构：
  
  1. 上海电力大学电气工程学院,上海,200090
  2. 国网上海市电力公司电力科学研究院,上海,200437
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20204/j.sp.2025.08003
  CLC：
- Published：2025
- 稿件说明：
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马欣梅,李晓露,柳劲松,林顺富,沈运帷.基于移动储能与配电网协同的低碳鲁棒优化运行策略[J].智慧电力,2025,53(8):20-28.

MA Xinmei, LI Xiaolu, LIU Jinsong, et al. Low-carbon Robust Optimization Strategy for Coordinated Operation of Mobile Energy Storage and Distribution Networks[J]. 2025, 53(8): 20-28.
马欣梅,李晓露,柳劲松,林顺富,沈运帷.基于移动储能与配电网协同的低碳鲁棒优化运行策略[J].智慧电力,2025,53(8):20-28. DOI： 10.20204/j.sp.2025.08003.

MA Xinmei, LI Xiaolu, LIU Jinsong, et al. Low-carbon Robust Optimization Strategy for Coordinated Operation of Mobile Energy Storage and Distribution Networks[J]. 2025, 53(8): 20-28. DOI： 10.20204/j.sp.2025.08003.

摘要

为应对高比例可再生能源接入的低碳调度需求，提出一种融合移动储能时空灵活性的2阶段协同优化方法。首先，构建交通—电网耦合下的移动储能容量—位置联合规划模型，基于图论解析交通拓扑，确定成本最小化的预配置方案；其次，建立计及低碳成本的配电网动态优化模型，提出基于改进碳排放流理论的节点碳势量化方法，精准追踪源-荷碳足迹。针对风光出力不确定性，采用基于Wasserstein距离的数据驱动分布鲁棒优化方法，通过双层对偶转换与二阶锥松弛实现高效求解；最后，基于IEEE 33节点配电网与25节点交通网的案例研究表明，该策略可使系统运行成本降低6.2%，碳排放强度下降28.9%。

Abstract

To address the low-carbon scheduling requirements of distribution networks with high renewable energy penetration

a two-stage collaborative optimization method integrating the spatiotemporal flexibility of mobile energy storage (MES) is proposed. First

a joint capacity-location planning model for MES under power-transportation coupling is constructed. By leveraging graph theory to analyze transportation topology

a cost-minimized pre-configuration scheme is determined. Second

a dynamic optimization model for the distribution network incorporating low-carbon costs is established. An improved carbon emission flow theory is proposed to quantify nodal carbon potential

enabling precise tracking of source-load carbon footprints. To address uncertainties in wind/solar power output

a data-driven distributionally robust optimization method based on Wasserstein distance is adopted. Efficient solution is achieved through the dual transformation of the bi-level model and second-order cone relaxation. Finally

case studies on an IEEE 33-node distribution network coupled with a 25-node transportation network demonstrate that the proposed strategy reduces system operating costs by 6.2% and decreases carbon emission intensity by 28.9%.

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Keywords

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刘佳玲，秦博宇，蔡其聪，等.计及可再生能源接入的城市轨道交通储能容量优化配置[J].电网技术，2025，49（2）：709-718.

江海燕，李晨阳，孟诗语，等.考虑配电网分区的虚拟电厂分布式协同优化运行模型[J].浙江电力，2025，44（2）：53-63.

翁利国，练德强，张阳辉，等.考虑网络重构的多园区储能多目标优化配置[J].电力科学与技术学报，2023，38（3）：54-64.

董光德，陈咏涛，杨爽，等.考虑光储一体化系统柔性调节能力的配电网电压优化策略[J].电工电能新技术，2024，43 （11）： 32-42.

刘旭民，张彦，刘晓波.基于ICEEMDAN 的微电网混合储能容量配置[J].南方电网技术，2025，19（1）：140-149.

丰俊杰，曾平良，李亚楼，等.考虑充放电策略对储能寿命影响的新型分布式储能优化配置研究[J].电测与仪表，2024，61（3）： 26-32.

刘凡，李凤婷，张高航，等.计及循环寿命和运营策略的风电汇集区域储能电站优化配置[J].电力系统保护与控制，2023，51 （8）： 127-139.

方雨辰，章姝俊，陆海清，等.考虑调峰辅助服务的移动储能车路径优化与充放电策略[J].电力科学与技术学报，2023，38（3）： 47-53.

方石磊，杨志淳，闵怀东，等.高比例光伏下考虑移动储能接入的柔性配电网协调优化策略[J].供用电，2025，42（5）：61-71.

李政麒，蔡晔，唐夏菲，等.面向降损场景的移动储能与网络重构协同优化策略[J].电力建设，2023，44 （9）： 137-148.

孙庚，郭峰，于浩，等.基于萤火虫与粒子群混合优化算法的移动储能调度[J].智慧电力，2023，51（2）：8-15.

李婧祺，王丹，樊华，等.含移动式储能的主动配电网分层优化控制方法[J].电力系统自动化，2022，46（10）：189-198.

徐晶，赵亮，张梁，等.考虑移动储能接入的柔性配电网运行优化策略[J].中国电力，2023，56 （9）： 112-119.

刘鑫蕊，孟庆坤，侯敏，等.基于移动储能时空优化调度的配电网韧性提升策略[J].控制与决策，2024，39（10）：3375-3384.

李子晨，米阳，韩云昊，等.含智能软开关与移动储能的两阶段配电网韧性提升策略[J].上海电力大学学报，2024，40 （3）： 198-205，258.

李本新，高洋，孙勇，等.冰灾下考虑故障动态演变的配电网移动储能灾前预布局策略[J].电力系统保护与控制，2025，53（11）：170-180.

巨云涛，周伟鹏，于宗民. 考虑移动储能车提升系统供电可靠性的配电网规划方法 [J]. 电力系统保护与控制， 2024， 52 （17）： 128-138.

MAO YANG，YUXIN WANG，JINXIN WANG，et al.Optimal Scheduling of Integrated Energy Systems in Low-Carbon Communities Considering Flexibility of Resources and Segmental Control of Solid Oxide Fuel Cells[J].Journal of Modern Power Systems and Clean Energy，2025，Vol.13（3）：915-927.

刘军，李凌阳，吴梦凯，等.分布式抽水蓄能电站与新能源发电联合参与现货市场的两阶段优化运行策略[J].浙江电力，2023，42（2）：50-58.

袁桂丽，张睿，赵洵，等.含碳捕集机组的虚拟电厂热电联合随机优化调度[J].太阳能学报，2024，45 （12）：627-636.

胡阳，赵玥莉，胡宇阳，等.计及源-荷互动的区域电-热联合系统日前优化调度[J].热力发电，2023，52（3）：102-111.

商立群，惠泽，王建新.计及UPFC最优配置的电力系统鲁棒调度协同优化策略[J]. 电力自动化设备，2024，44（2）：165-172.

张锞，王旭，杨宏坤，等.数据中心集群灵活边界下电力系统分布鲁棒优化调度方法[J].电力系统自动化，2024，48（7）：235-247.

李杨，吴峰，包逸凡，等.考虑外送输电容量限制的梯级水光互补日前鲁棒调峰调度方法[J].电力自动化设备，2024，44（3）：120-126.

王宇绅，陈皓勇，黄宇翔，等.多重不确定性下的虚拟电厂参与电能量和需求响应市场鲁棒优化调度策略[J].发电技术，2024，45（6）：1173-1185.

张文轩，苏珈，杜欣慧，等.计及需求响应的电-氢-气综合能源系统分布式鲁棒规划[J].电力建设，2025，（7）：108-122.

WENTING HOU，LONGXIAN YI，HUAIBIN MIAO，et al.Robust Kernel Density Estimation Based Data-Driven Optimal Scheduling for Power Systems Considering Data Errors and Uncertainties of Renewable Energy[J].IEEE Access，2024，Vol.12：81329-81337.

JIE HAO，XIUTING GUO，YAN LI，et al.Uncertain Scheduling of the Power System Based on Wasserstein Distributionally Robust Optimization and Improved Differential Evolution Algorithm[J].Energies，2024，Vol.17（15）：3846.

王月汉，刘文霞，姚齐，等.面向配电网韧性提升的移动储能预布局与动态调度策略[J].电力系统自动化，2022，46 （15）：37-45.

傅晨，兰莉，陈鹏，等.基于电氢路车协同的区域电氢制充注一体站规划研究[J].电力需求侧管理，2024，26（6）：16-23.

曹逸滔，王丹，贾宏杰，等.计及站-网损耗分摊的区域综合能源系统碳排放流计算方法[J].电力系统自动化，2024，48（12）：14-23.

罗轩，黄云辉，熊斌宇.基于配电网-路网融合的移动储能车多场景时空协同优化调度策略[J].智慧电力，2023，51 （8）：30-37，66.

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