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基于半动态交通流模型的电动汽车出行引导策略

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电网技术 2023年第8期47卷 3362-3375页

作者：柯松陈磊杨军吴赋章范培潇叶利武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072 国网湖北省电力有限公司营销服务中心(计量中心) 湖北省武汉市430062

为综合考虑电网和交通网的运行,优化电动汽车出行并实现充电控制,基于半动态交通流模型的特征和累积前景理论,提出了一种考虑电动汽车出行决策效用的出行引导策略。首先,计及用户的有限理性,基于改进的累积前景理论,建立电动汽车出行决... 详细信息

为综合考虑电网和交通网的运行,优化电动汽车出行并实现充电控制,基于半动态交通流模型的特征和累积前景理论,提出了一种考虑电动汽车出行决策效用的出行引导策略。首先,计及用户的有限理性,基于改进的累积前景理论,建立电动汽车出行决策效用模型;基于此,提出用户出行引导策略以及与用户的前景函数形式和出行决策效用紧密相关的半动态交通流模型,实现交通平衡配流;进一步地,充分考虑用户的异质性和自主性,分析出行引导策略下的电动汽车(electricvehicle,EV)出行决策与充电功率随机性的关系,建立分布鲁棒优化的充电功率控制模型。最后,通过电网–路网耦合系统的仿真,验证了所提电动汽车出行引导与充电控制优化策略的有效性,结果表明所提电动汽车出行引导策略不仅能够降低交通拥堵概率和电动汽车出行耗电量,还能降低电网峰谷差,实现电网与交通网协同运行。

关键词：电动汽车半动态交通流出行决策效用累积前景出行引导分布鲁棒优化

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基于去中心化交易模式的充电站日前购电策略

电力系统自动化 2019年第24期43卷 23-31,49页

作者：詹祥澎杨军吴赋章韩思宁徐箭胡文平武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072 国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北省石家庄市050021

电动汽车充电站大规模建设下,协调充电站的充电功率对配电网的安全经济运行具有十分重要的意义。受制于不同充电站之间的利益冲突以及实时控制技术的瓶颈,电网公司难以对充电站实行集中管理。文中基于去中心化交易模式,提出了充电站参... 详细信息

电动汽车充电站大规模建设下,协调充电站的充电功率对配电网的安全经济运行具有十分重要的意义。受制于不同充电站之间的利益冲突以及实时控制技术的瓶颈,电网公司难以对充电站实行集中管理。文中基于去中心化交易模式,提出了充电站参与日前电力市场的购电策略。首先,借助区块链存储技术,设计了适用于充电站日前购电协议的智能合约。然后,采用二阶锥规划求解交流最优潮流模型得到不同时间配电网各节点用电的边际成本,并以此为潮流运行点构建线性化阻塞管理模型,从而得到配电网节点边际电价。最后,考虑电动汽车的停泊特性,以购电成本最小为目标建立了充电站分散式优化调度模型并根据价格信号分散求解。在IEEE 33节点配电网系统中进行了充电站购电策略仿真,仿真结果表明,所提出的充电站日前购电策略能实现分散式调度,改善了配电网的潮流分布;同时,节点边际电价能够作为公平的价格信号引导充电站有序充电,在保证配电网安全经济运行的同时降低充电站的购电成本,提高充电机的利用率。

关键词：电动汽车电力市场智能合约配电网节点边际电价阻塞管理充电站调度

考虑电力-交通交互的配电网故障下电动汽车充电演化特性

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电力系统自动化 2024年第5期48卷 88-98页

作者：吴赋章杨军柯松向慕超凌在汛邓桂平交直流智能配电网湖北省工程中心湖北省武汉市430072 武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北省武汉市430077

由于配电网与交通网间的耦合交互作用,高渗透率电动汽车接入下的配电网故障可能对两网的运行产生扩大影响,厘清故障下电动汽车充电负荷对电网和交通网运行状态的影响以及充电站充电负荷分布是及时阻断故障影响的基础。针对此,提出了考... 详细信息

由于配电网与交通网间的耦合交互作用,高渗透率电动汽车接入下的配电网故障可能对两网的运行产生扩大影响,厘清故障下电动汽车充电负荷对电网和交通网运行状态的影响以及充电站充电负荷分布是及时阻断故障影响的基础。针对此,提出了考虑电力-交通交互的配电网故障下充电特征演化分析方法。首先,考虑配电网故障下充电负荷变化对配电网的影响,提出了计及充电负荷变化灵敏度的变步长重复潮流模型以计算配电网最大供电能力。其次,结合用户有限理性决策和动态交通均衡,构建了配电网故障影响下的交通运行状态演化模型。进一步,以电动汽车出行和充电为耦合单元,基于改进的Davidson函数描述供电能力对充电行为的影响,建立了两网交互的作用关系。最后,仿真分析了考虑网络耦合的配电网故障下充电负荷演化规律及其影响。

关键词：高渗透率电动汽车配电网交通网故障充电最大供电能力

考虑电动汽车可调度潜力的充电站两阶段市场投标策略

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电力系统自动化 2021年第10期45卷 86-96页

作者：詹祥澎杨军韩思宁周挺吴赋章刘首文武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072 国网湖北省电力有限公司湖北省武汉市430077

在电力市场环境下,充电站优化投标策略能降低电力成本,甚至通过售电获取收益。文中考虑了电动汽车成为柔性储荷资源的潜力,提出了日前电力市场和实时电力市场下充电站的投标策略。首先,基于闵可夫斯基加法提出了充电站内电动汽车集群模... 详细信息

在电力市场环境下,充电站优化投标策略能降低电力成本,甚至通过售电获取收益。文中考虑了电动汽车成为柔性储荷资源的潜力,提出了日前电力市场和实时电力市场下充电站的投标策略。首先,基于闵可夫斯基加法提出了充电站内电动汽车集群模型的压缩方法,并建立了日前可调度潜力预测模型和实时可调度潜力评估模型。同时,考虑充电站间的非合作博弈,建立了电力零售市场下充电站的策略投标模型,并基于驻点法将其转化为一个广义Nash均衡问题。然后,提出了基于日前报价和实时报量的两阶段市场交易模式,并与合作投标模式、价格接受模式和集中调度模式进行对比。最后,基于一个38节点配电系统进行了仿真。仿真结果表明所提出的可调度潜力计算方法能够将电动汽车集群封装为广义储能设备,从而降低了模型的维度。基于可调度潜力的策略投标模型能够挖掘电动汽车的储荷潜力,实现电动汽车与电网的有序互动。

关键词：电动汽车车入网可调度潜力投标策略广义Nash均衡

考虑路网-电网交互和用户心理的电动汽车充电负荷预测

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电力系统自动化 2020年第14期44卷 86-93页

作者：龙雪梅杨军吴赋章詹祥澎林洋佳徐箭武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072

文中提出了一种考虑路网-电网信息交互和用户心理的电动汽车充电负荷预测框架。首先,利用出行链和原点-终点(OD)矩阵得到电动汽车出行目的地;然后,考虑行驶、排队时间和充电电价,提出基于后悔理论的充电站选择模型;接着,基于跟驰模型对... 详细信息

文中提出了一种考虑路网-电网信息交互和用户心理的电动汽车充电负荷预测框架。首先,利用出行链和原点-终点(OD)矩阵得到电动汽车出行目的地;然后,考虑行驶、排队时间和充电电价,提出基于后悔理论的充电站选择模型;接着,基于跟驰模型对车辆在路网中的行驶过程进行微观交通分析,建立基于电价驱动的路网-电网交互式负荷预测框架;最后,采用蒙特卡洛方法模拟电动汽车的出行和充电情况,以预测电动汽车充电负荷时空分布。通过在中国北京市三环路网和相应电网上的仿真,验证了所提电动汽车充电负荷预测框架的有效性。仿真结果也表明路网和电网通过电价相互作用,使得电动私家车和出租车的充电负荷在时间与空间上分布差异明显。

关键词：电动汽车充电负荷预测路网-电网交互框架后悔理论微观交通建模

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考虑实时市场联动的电力零售商鲁棒定价策略

电网技术 2022年第6期46卷 2141-2150页

作者：詹祥澎杨军王昕妍沈一民钱晓瑞吴赋章国网福建省电力有限公司营销服务中心福建省福州市350011 武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072

电力零售商作为连接电力批发市场与零售市场的桥梁,是电力市场化改革中的重要主体,其经营效率直接决定了市场化改革的成败。然而电力零售商在运营过程中面临着用电量需求和价格双重不确定性的市场风险,亟需通过优化市场行为以保障自身... 详细信息

电力零售商作为连接电力批发市场与零售市场的桥梁,是电力市场化改革中的重要主体,其经营效率直接决定了市场化改革的成败。然而电力零售商在运营过程中面临着用电量需求和价格双重不确定性的市场风险,亟需通过优化市场行为以保障自身的利益。为此提出了考虑实时市场联动的电力零售商鲁棒定价策略,以提升其抗风险能力。首先,考虑电力零售商日前定价、日前购电、实时能量管理、电动汽车用户需求响应和电力市场统一出清价格等因素,建立了考虑电动汽车不确定性的电力零售商鲁棒定价模型。然后,通过线性化方法将鲁棒定价模型转化为两阶段混合整数规划,并通过列与约束生成算法迭代求解。最后,在IEEE-33节点测试系统上进行了仿真,结果表明所提策略充分考虑了市场不确定性因素的影响,利用对冲机制降低了市场风险,提高了电力零售商的经营效率。

关键词：电力现货市场需求响应零售定价鲁棒优化

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基于社交网上演化博弈的光伏台区用户需求响应特性研究

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电力建设 2022年第8期43卷 150-158页

作者：范辉罗蓬王弘利梁纪峰李乾杨军吴赋章国网河北省电力有限公司石家庄市050021 国网河北省电力有限公司电力科学研究院石家庄市050021 武汉大学电气与自动化学院武汉市430072 国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司石家庄市050000

“双碳”背景下,通过实施需求侧响应实现新型电力系统的协调运行是解决新能源出力不确定性的主要手段。然而,现实中的用户具有有限理性,其对电价或激励措施的响应呈现出异质性和不确定性。针对此,文章计及有限理性用户对电价或激励措施... 详细信息

“双碳”背景下,通过实施需求侧响应实现新型电力系统的协调运行是解决新能源出力不确定性的主要手段。然而,现实中的用户具有有限理性,其对电价或激励措施的响应呈现出异质性和不确定性。针对此,文章计及有限理性用户对电价或激励措施响应过程中的信息交互以及策略学习特征,提出了一种基于社交网上演化博弈模型的用户需求响应分析模型。首先,考虑到现实经济人在决策中存在信息交互以及策略学习与更新,且该信息交互背后为复杂社群系统,通过构建社交网刻画了用户之间的信息交互关系;其次,根据电价理论和电力供需平衡关系,单个用户的响应决策将会影响其他用户利益,采用博弈模型描述了群体用户的决策过程;最后,考虑到用户对所获取信息处理的有限理性特征,基于社交网上演化博弈模型来描述用户对电价和激励措施的响应过程。仿真分析了不同社交网络结构以及电价或激励措施对用户响应的影响。结果表明,用户社交网小世界属性的增强将会提高用户的响应,价格系数的提高会降低用户的用电意愿。

关键词：有限理性需求响应社交网新型电力系统演化博弈

考虑不确定性与非完全理性用能行为的电动汽车集群可调度潜力计算方法

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电力自动化设备 2022年第10期42卷 245-254页

作者：朱旭孙元章杨博闻杨军吴赋章李高俊杰詹祥澎武汉大学电气与自动化学院湖北武汉430072 国网上海市电力公司浦东供电公司上海200120 国网福建省电力有限公司营销服务中心福建福州350011

电动汽车(EV)的保有量与渗透率不断提高,且电力市场对售电侧放开,因此充分发挥需求侧资源的可调度潜力参与电力系统的优化调节显得愈加重要。提出了一种模型-数据混合驱动的EV集群可调度潜力计算方法。首先,根据闵可夫斯基求和理论将EV... 详细信息

电动汽车(EV)的保有量与渗透率不断提高,且电力市场对售电侧放开,因此充分发挥需求侧资源的可调度潜力参与电力系统的优化调节显得愈加重要。提出了一种模型-数据混合驱动的EV集群可调度潜力计算方法。首先,根据闵可夫斯基求和理论将EV集群聚合为广义储能(GES)设备,基于双向长短期记忆网络形成GES模型参数的预测方法,根据EV用户的停驶数据进行用能规律挖掘以应对EV充电行为的随机性,并确定GES模型的容量、功率边界;然后,考虑EV用户的经济用能因素和非完全理性行为因素建立EV集群自调度模型,根据停驶数据的预测结果计算自调度负荷曲线;最后,计算GES设备的再调度容量、再调度功率,量化计算EV集群的可调度潜力。仿真算例结果表明,所提方法能够在明确EV集群用能行为与发挥可调度潜力参与需求响应之间界限的同时,量化EV集群的可调度潜力来为聚合商参与电力市场交易提供依据。

关键词：电动汽车可调度潜力广义储能车网互动再调度容量再调度功率不确定性

基于可学习模型预测控制的含风电多微网频率控制方法

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智慧电力 2024年第10期52卷 49-55,87页

作者：张磊光陈海涛吴赋章杨军国网驻马店供电公司河南驻马店463000 武汉大学电气与自动化学院湖北武汉430010

负荷波动、分布式电源出力的强随机性以及多微电网更为复杂的结构设计给微电网负荷频率稳定控制带来了巨大挑战。因此,提出了基于可学习模型预测控制的含变速恒频双馈风机多微电网负荷频率控制(LFC)方法。首先,搭建了包含风力发电机组... 详细信息

负荷波动、分布式电源出力的强随机性以及多微电网更为复杂的结构设计给微电网负荷频率稳定控制带来了巨大挑战。因此,提出了基于可学习模型预测控制的含变速恒频双馈风机多微电网负荷频率控制(LFC)方法。首先,搭建了包含风力发电机组、储能、微型燃气轮机及负荷的互联多微电网负荷频率控制模型。其次,提出了一种可学习的模型预测控制算法,其能够基于深度强化学习对模型预测控制器实现参数自适应。最后,通过仿真验证了所体控制方法具备在线学习及经验回放能力,在不同的复杂运行工况下均能实现频率的稳定控制。

关键词：多微电网系统负荷频率控制深度强化学习模型预测控制