《電子技術應用》
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考慮多主體利益電力-交通耦合網絡定價策略*
電子技術應用 2023年10期
瞿 波，夏 帥，項興堯，李 鑫，張 萍
（國網湖北省電力有限公司十堰供電公司，湖北 十堰 442000）
摘要： 隨著電動汽車滲透率的增加，電力網絡和交通網絡在時空上的耦合更加密切。為降低電動汽車無序并入給電網安全穩(wěn)定運行帶來的挑戰(zhàn)，充分考慮電力負荷需求和交通路況不確定性的影響，建立電動汽車用戶-充電站聚合商-電網運營商多主體利益分層博弈模型，在滿足約束條件的前提下基于改進型蝙蝠算法對多主體利益分層優(yōu)化問題進行求解。由仿真算例可知，電網運營商針對不同電動汽車滲透率積極調整定價策略可以獲得更高的運行效益。所提方法能有效改善電網電壓質量以確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，為完善電力產業(yè)價值鏈體系提供理論支撐。
中圖分類號：TM71 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234280
中文引用格式： 瞿波，夏帥，項興堯，等. 考慮多主體利益電力-交通耦合網絡定價策略[J]. 電子技術應用，2023，49(10)：29-34.
英文引用格式： Qu Bo，Xia Shuai，Xiang Xingyao，et al. Considering the pricing strategy of multi-agent interest power-traffic coupling network[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(10)：29-34.
Considering the pricing strategy of multi-agent interest power-traffic coupling network
Qu Bo，Xia Shuai，Xiang Xingyao，Li Xin，Zhang Ping
(State Grid Shiyan Power Supply Company，Shiyan 442000，China)
Abstract： With the increase of electric vehicle penetration, the coupling of power network and transportation network in time and space is closer. In order to reduce the challenges brought by the disorderly integration of electric vehicles to the safe and stable operation of power system, this paper fully considers the influence of power load demand and traffic condition uncertainty, and establishes a multi-agent interest hierarchical game model of EV users-charging station aggregators-grid operators. On the premise of satisfying the constraints, the multi-agent interest hierarchical optimization problem is solved based on improved bat algorithm. The simulation example shows that the grid operators can obtain higher operating benefits by actively adjusting the pricing strategy for different electric vehicle penetration rates. The proposed method can effectively improve the voltage quality of power grid to ensure the safe and stable operation of the system, and provide theoretical support for improving the value chain system of power industry.
Key words : power-traffic coupling network；multi-agent interests；locational marginal price；improved bat algorithm；optimal pricing

0　引言

在實現(xiàn)碳達峰、碳中和的目標指引下，電動汽車(Electric Vehicles, EV)作為一種綠色清潔的出行工具，對減小溫室氣體排放和降低環(huán)境污染發(fā)揮著積極作用[1-2]。若EV未經管理無序并入電網，會對電網的安全穩(wěn)定運行造成較大的沖擊[3-4]。因此，通過建立EV并網的電力-交通耦合驅動充電模型，充分利用EV時空靈活性，實現(xiàn)多方利益最大化[5-6]。

針對電力-交通耦合驅動充電模型，國內外專家學者對此已展開相關研究。文獻[7]以最小化EV用戶出行成本和電網運行成本為目標，通過迭代列生成算法求解計算，實現(xiàn)電網運營商調控EV用戶的行駛路徑和充電位置優(yōu)化。文獻[8]綜合考慮電力系統(tǒng)和交通系統(tǒng)交互影響，提出一種用于引導EV充放電行為的分層博弈方法，所提方法能提高配電網運行可靠性和充電樁的經濟效益。文獻[9]針對不確定性風險給電網運行帶來的挑戰(zhàn)提出一種電力-交通耦合的網絡最優(yōu)定價方法，該策略能夠有效優(yōu)化系統(tǒng)的整體運行性能。文獻[10]同時考慮電力網和交通網的時序特性，提出一種含高比例EV的電力交通耦合網絡建模方法，所提方法能夠提高電力-交通耦合網絡的魯棒性和安全性。上述文獻針對電力網絡和交通網絡的時空耦合性進行相應研究，但未充分考慮EV滲透率不同對電網運行帶來的影響。

本文以電網運營商的角度出發(fā)，考慮電力負荷需求和交通路況不確定性對電網運行的影響建立電力-交通耦合優(yōu)化模型，針對所提多主體利益分層博弈模型制定最優(yōu)定價策略。首先，建立EV用戶-充電站聚合商-電網運營商多主體利益分層博弈模型，推導各主體運行目標。其次，基于改進型蝙蝠算法對所提多主體利益分層優(yōu)化問題求解得到最優(yōu)運行策略。最后，通過仿真算例驗證本文所建立模型能有效提高系統(tǒng)運行的經濟效益和促進電網的安全穩(wěn)定運行。



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作者信息：

瞿波，夏帥，項興堯，李鑫，張萍

（國網湖北省電力有限公司十堰供電公司，湖北 十堰 442000）

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