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Multi-agent modeling and analysis of EV users' travel willingness based on an integrated causal/statistical/behavioral model

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Journal of Modern Power Systems and Clean Energy 2018年第6期6卷 1255-1263页

作者： juai wu Yusheng XUE Dongliang XIE Kang LI Fushuan WEN Junhua ZHAO Guangya YANG Qiuwei wu Nanjing University of Science & Technology State Grid Electric Power Research Institute Queen’s University Belfast Northern Ireland UK College of Electrical Engineering Zhejiang University Chinese University of Hong Kong Department of Electrical Engineering Center for Electric Power and Energy Technical University of Denmark

An electric vehicle(EV) centred ecosystem has not yet been formed, the existing limited statistic data are far from enough for the analysis of EV users' travel and charge behaviors, which however tends to be affected by many certain and uncertain factors. An experimental economics(EE)-based simulation method can be used to analyze thebehaviors of key participants in a system. However, it is restricted by the system size, experimental site and the number of qualified human participants. Therefore, this method is hard to be adopted for the behavioral analysis of a large number of human participants. In this paper, a new method combining a questionnaire statistics and the EEbased simulation is proposed. The causal relationship is considered in the design of the questionnaires and data extraction, then a multi-agent modeling integration method is introduced in the EE-based simulation, which enables the integration of causal/statistical/behavioral models into the multi-agent framework to reflect the EV users' travel willingness statistically. The generated multi-agents are used to replace human participants in the EE-based simulation in order to evaluate EV users' travel demands in different scenarios, and compare the differences of simulated or measured travel behaviors between potential EV users and internal combustion engine(ICE) vehicle users.

关键词： Travel willingness Questionnaire design Multi-agent Experimental economics Causal analysis

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Multi-agents modelling of EV purchase willingness based on questionnaires

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Journal of Modern Power Systems and Clean Energy 2015年第2期3卷 149-159页

作者： Yusheng XUE juai wu Dongliang XIE Kang LI Yu ZHANG Fushuan WEN Bin CAI Qiuwei wu Guangya YANG State Grid Electric Power Research Institute(SGEPRI) Nanjing 210003China Nanjing University of Science and Technology(NJUST) Nanjing 210094China Queen’s University BelfastNorthern IrelandUK Y.ZHANGState Grid Shanghai Municipal Electric Power CompanyShanghai 200122China Zhejiang University Hangzhou 310027China Technical University of Denmark 2800 LyngbyDenmark

Traditional experimental economics methods often consume enormous resources of qualified human participants,and the inconsistence of a participant’s decisions among repeated trials prevents investigation from sensitivity *** problem can be solved if computer agents are capable of generating similar behaviors as the given participants in *** experimental economics based analysis method is presented to extract deep information from questionnaire data and emulate any number of *** the customers’willingness to purchase electric vehicles(EVs)as an example,multi-layer correlation information is extracted from a limited number of *** mimicking the inquired potential customers are modelled through matching the probabilistic distributions of their willingness embedded in the *** authenticity of both the model and the algorithmis validated by comparing the agent-based Monte Carlo simulation results with the questionnaire-based deduction *** the aid of agent models,the effects of minority agents with specific preferences on the results are also discussed.

关键词： Behavioral analysis Experimental economics Human experimenters Knowledge extraction Multi-agents EV purchase

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关于在决策推演中计入博弈行为的评述

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电力系统自动化 2023年第16期47卷 1-9页

作者：薛禹胜吴巨爱谢东亮黄杰蔡斌国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司) 江苏省南京市211106 南京邮电大学自动化学院、人工智能学院江苏省南京市210023

有别于信息物理系统(CPS),信息物理社会系统(CPSS)必须考虑参与者理性及非理性行为的影响。单独应用理论分析、模型仿真、实验经济学或数据驱动方法,都难以支撑CPSS的研究。混合仿真方法整合上述研究范式的长处,融合统计分析、因果分析... 详细信息

有别于信息物理系统(CPS),信息物理社会系统(CPSS)必须考虑参与者理性及非理性行为的影响。单独应用理论分析、模型仿真、实验经济学或数据驱动方法,都难以支撑CPSS的研究。混合仿真方法整合上述研究范式的长处,融合统计分析、因果分析与行为分析,可有效地支撑CPSS的研究。为此,除了CPS研究中涉及的数学模型外,还必须构建多代理模型来反映理性行为的高维不确定性。在反复仿真的过程中就只需要少数参与者来反映非理性行为的影响,大大降低了对合格参与者规模的需求。文中结合电动汽车用户的购置意愿、出行意愿、碳市场交易决策行为方面的研究案例,揭示了混合仿真方法的实践可行性。

关键词：信息物理社会系统理性行为非理性行为多维联合概率多代理建模混合仿真

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电动汽车参与电量市场与备用市场的联合风险调度

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电工技术学报 2023年第23期38卷 6407-6418页

作者：吴巨爱薛禹胜谢东亮岳东薛峰南京邮电大学自动化学院、人工智能学院南京210023 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 南京211000 南京邮电大学先进技术研究院南京210023

市场环境下,实现电动汽车(EV)的有序用电调度,将为电网提供多样化的功率调节手段,支撑“双碳”目标下新能源为主体新型电力系统的建设。其中涉及多方市场参与者的决策博弈,是能源的信息-物理-社会系统(CPSSE)的典型应用之一。EV聚合商... 详细信息

市场环境下,实现电动汽车(EV)的有序用电调度,将为电网提供多样化的功率调节手段,支撑“双碳”目标下新能源为主体新型电力系统的建设。其中涉及多方市场参与者的决策博弈,是能源的信息-物理-社会系统(CPSSE)的典型应用之一。EV聚合商作为连接EV用户与电网的中间环节,需要处理好与用户之间的合约博弈,以及做好电力市场中的决策策略。该文以EV集群提供运行备用为背景,首先,分析了多方市场参与者的交互关系,提出EV聚合商与用户之间的合约机制;然后,分析了EV集群同时参与电能量市场与备用市场的耦合效应,通过聚合商参与备用辅助服务市场的机制设计,实现了EV正常充电与参与备用服务的解耦;最后,以聚合商风险收益最大为目标,构建多场景下聚合商同时参与日前电能量市场与备用市场的联合调度优化模型,通过算例仿真揭示了模型的有效性,实现了日内备用调度不确定性时的日前最优风险预防控制。

关键词：电动汽车备用调度市场机制联合优化

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A Review on Optimal Control Strategy of Islanded Multi-Microgrids

A Review on Optimal Control Strategy of Islanded Multi-Micro...

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第40届中国控制会议

作者： Zexun Yang Tengfei Zhang juai wu College of Automation ＆ College of Artificial Intelligence Nanjing University of Posts and Telecommunications

The islanded multi-microgrid has become the priority of power consumption in industrial parks and outlying regions due to its obvious advantages in power autonomy,energy efficiency,energy complementarity and the ability to meet diverse *** this paper,the architecture of the islanded multi-microgrid control system is introduced,and the current research status of the operational control and optimal coordination of islanded multi-microgrid system has been described,the coordinated control methods of the islanded multi-microgrid system under the interference of different factors have been summarized,and the prospects and trends of the islanded multi-microgrid have been discussed.

关键词： Islanded multi-microgrid Optimal operation Control strategy Power autonomy

来源： cnki会议评论

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光伏发电供保水平下新型用户交易行为决策研究

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价格理论与实践 2023年第5期 65-70页

作者：付蓉陆振熙蒋宇吴巨爱梁肖南京邮电大学自动化学院/人工智能学院江苏电力交易中心国网安徽省电力有限公司

随着光伏发电的普及,大量用户已从传统的消费者转变为具有电能生产及消费行为的新型用户。在此背景下,为充分调动新型用户参与电力市场的积极性,防止不公平现象发生,提出两阶段交易模式,即Ⅰ阶段的新型用户间分布式撮合交易和Ⅱ阶段的... 详细信息

随着光伏发电的普及,大量用户已从传统的消费者转变为具有电能生产及消费行为的新型用户。在此背景下,为充分调动新型用户参与电力市场的积极性,防止不公平现象发生,提出两阶段交易模式,即Ⅰ阶段的新型用户间分布式撮合交易和Ⅱ阶段的新型用户余量集中式竞价交易。首先,对不同新型用户群体进行分类,在内部交易的Ⅰ阶段,分析新型用户光伏发电供保水平下的决策;其次,在新型用户与上级电网集中统一分配交易的Ⅱ阶段,以社会福利最大化为目标优化新型用户供需量,通过供需关系改进交易定价;最后,通过算例分析,证明了不同光伏供保水平下两阶段交易机制对新型用户行为决策的有效性,为合理引导新型用户积极有序地参与电力市场提供了依据。

关键词：供保水平 Ramsey理论供需比定价

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基于双层有向图的多微网优化协调运行控制

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电力系统自动化 2022年第21期46卷 20-29页

作者：程奕凌张腾飞吴巨爱刘明祥刘建蔡月明南京邮电大学自动化学院、人工智能学院江苏省南京市210023 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市210013

多微网协调运行是进一步提高分布式电源渗透率的重要方式,但如何同时发挥子微网独立运行能力和子微网间能够提供功率支撑的优势仍是亟待解决的关键问题。基于一致性理论,提出一种多微网优化协调运行控制架构,该架构将多微网系统与双层... 详细信息

多微网协调运行是进一步提高分布式电源渗透率的重要方式,但如何同时发挥子微网独立运行能力和子微网间能够提供功率支撑的优势仍是亟待解决的关键问题。基于一致性理论,提出一种多微网优化协调运行控制架构,该架构将多微网系统与双层有向图建立对应关系,利用双层有向图表示的通信网络分别设计分布式控制策略:下层控制利用一致性算法通过信息迭代修正下垂控制参数,实现分布式电源输出电压、频率的二次控制以及功率按比例分配;上层控制用以调节网间功率互济,使多微网系统在不同情况下的运行更加合理。最后,在含有4个微网的多微网仿真模型上进行了算例分析,验证了所提控制策略的有效性。

关键词：多微网一致性理论优化协调运行功率互济

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电动汽车用户参与调控意愿的多代理表征与可信容量量化

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电力系统自动化 2023年第18期47卷 122-131页

作者：马文帅胡俊杰房宇轩吴巨爱谢东亮薛禹胜新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市102206 南京邮电大学自动化学院、人工智能学院江苏省南京市210023 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106

作为一种重要的可调节资源,电动汽车(EV)参与调控有助于提升电力系统充裕性。然而,EV用户行为的不确定性可能为EV备用容量带来失效风险。针对上述问题,提出了EV用户参与调控意愿的多代理表征与可信容量量化方法。首先,结合EV出行行为设... 详细信息

作为一种重要的可调节资源,电动汽车(EV)参与调控有助于提升电力系统充裕性。然而,EV用户行为的不确定性可能为EV备用容量带来失效风险。针对上述问题,提出了EV用户参与调控意愿的多代理表征与可信容量量化方法。首先,结合EV出行行为设计了用户参与调控意愿的调研问卷,采集了真实用户参与调控的意愿数据;其次,通过小样本问卷数据深度挖掘建立了高效表征用户集群意愿的多代理模型;然后,在此基础上提出了用户参与调控意愿的判别方法,建立了EV集群可信容量量化模型;最后,通过算例分析了代理个体数等关键参量对EV用户集群参与调控意愿判别的影响,给出了合理设参时不同置信度下的EV集群可信容量。

关键词：电动汽车多代理调控可信容量

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容量受限下电动汽车充电策略优化及应急备用能力分析

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电力系统自动化 2018年第11期42卷 56-63页

作者：谢东亮张宇琼吴巨爱刘长磊吴俊南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏省南京市211106 国华能源投资有限公司北京市100007 南京理工大学自动化学院江苏省南京市210094

出行目的地充电覆盖的全面性、服务的及时快捷性及经济性是影响家庭乘用车电动化进程的要素之一,而居民区的充电设施建设和运营是其中的关键一环。因配电网容量限制等原因,居民区充电设施的发展落后于其他充电形式。有必要从居民区实际... 详细信息

出行目的地充电覆盖的全面性、服务的及时快捷性及经济性是影响家庭乘用车电动化进程的要素之一,而居民区的充电设施建设和运营是其中的关键一环。因配电网容量限制等原因,居民区充电设施的发展落后于其他充电形式。有必要从居民区实际配用电条件出发,在精细化仿真纯电动汽车(BEV)充电过程基础上,讨论潜在的技术、市场手段对BEV充电过程的影响,并量化分析其作用和价值。在定义BEV充电合约模型基础上,开展了上述分析,给出基于最优价值网络的充/放电策略的优化求解方法,并通过算例验证了算法的有效性。仿真结果表明,在容量受限的条件下,相对于现有BEV的无序充电,集中管理的有序充/放电通过内部提效,能够显著扩大典型居民区内的充电服务容量,并提高BEV作为应急备用的并网容量互动能力,增加充电运营商的营收途径和综合效益。

关键词：电动汽车微网(微电网) 微网调度分布式储能价值网络电力市场备用服务

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电动汽车参与运行备用的能力评估及其仿真分析

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电力系统自动化 2018年第13期42卷 101-107,168页

作者：吴巨爱薛禹胜谢东亮岳东文福拴赵俊华南京理工大学自动化学院江苏省南京市210094 南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏省南京市211106 南京邮电大学先进技术研究院江苏省南京市210023 浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 香港中文大学(深圳)理工学院广东省深圳市518100

电动汽车(EV)作为未来电力系统一种潜在且容量可观的运行备用资源,其调控必须以满足用户出行与充(放)电意愿为前提,因此对电动汽车备用能力的评估需置于合理的、计及用户响应意愿的市场机制下来考察。首先设计出兼顾系统调控需求与用户... 详细信息

电动汽车(EV)作为未来电力系统一种潜在且容量可观的运行备用资源,其调控必须以满足用户出行与充(放)电意愿为前提,因此对电动汽车备用能力的评估需置于合理的、计及用户响应意愿的市场机制下来考察。首先设计出兼顾系统调控需求与用户出行需求的充(放)电合约机制,提出了EV短时备用能力计算方法和响应电价变化的有序充/放电策略。基于上述模型或方法,实例分析了典型EV单体及集群在不同充电策略下,向电网提供多种可调控备用容/电量产品的能力。同时进一步分析了备用容量价格、备用市场设计等因素对EV可申报备用容量的影响。

关键词：电动汽车用户行为运行备用需求侧响应

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