张 高, 王 旭, 蒋传文

(上海交通大学电子信息与电气工程学院, 上海市 200240)

0 引言

汽车作为当代生活中便捷快速的交通工具已经成为人们生活中不可或缺的一部分,但是随着石油等传统一次能源的迅速枯竭和尾气排放所导致的环境污染的日益严重,人们对于传统汽车的依赖已经逐渐被电动汽车(electric vehicle,EV)所取代[1-2]。随着EV的急剧增长,其负荷随机性对于电网的规划运行会产生巨大的影响。特别是EV充电负荷与电网负荷相叠加会进一步加重电网的峰谷差[3]从而导致配电网线路潮流越限与变压器过载等严重问题[4-5]。同时,由于EV行驶中的时空不确定性,其入网充电时间与充电电量均具有极高的随机性,这也给电网优化控制带来了极大的挑战。

针对EV的有序充电管理问题,文献[6]提出主从博弈(Stackelberg game)模型以实现EV与售电商的均衡共赢。文献[7]通过动态响应电网分时电价实现了充电站内EV的有序充电,但在该文献中没有考虑到EV充电过程的随机性,文献[8]则以用户起始充放电时刻的Poisson分布特性为切入点,研究了EV充放电需求与电网最优峰谷电价的相互影响。文献[9]提出基于博弈论的决策优化模型以避免大规模EV直接入网[7-8]所带来的控制优化问题“维数灾难”。文献[10]则针对[9]中所提出的EV代理商模型在电力市场中的最优竞标策略进行了建模分析。文献[11]针对EV行驶中的路径选择与充电导航进行了建模。相较于可中断负荷与可时移负荷,EV在进行充电时价格敏感度更高,其参与备用容量等辅助服务的方式更为灵活[12-13]。……