近期，《电力系统自动化》编辑部评选了2021—2023年刊出的“电网与交通网融合发展”方向的“双高（高下载、高被引）”论文，课题组撰写的论文《价格与激励联合需求响应下电动汽车长时间尺度充放电调度》有幸获奖(序5/20)。(原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/1qZ9sxeHJDNxJc-SPiMJ0Q)

原文发表信息：侯慧,唐俊一,王逸凡,等.价格与激励联合需求响应下电动汽车长时间尺度充放电调度[J].电力系统自动化,2022,46(15):46-55. DOI：10.7500/AEPS20220201001

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资助信息：本工作得到了国家自然科学基金(52177110)等资助。

摘要：为充分调动电动汽车充放电潜力，降低电动汽车接入对电网的影响，提出了一种价格与激励联合需求响应下电动汽车长时间尺度充放电调度策略。首先，制定了结合价格型与激励型需求响应的联合需求响应措施，以这两类需求响应对电动汽车进行分群，并针对不同电动汽车群分别进行长时间尺度优化。其次，将需求响应措施作为电动汽车聚合商与电动汽车间的调度通道，以电动汽车聚合商净收益最大及负荷波动最小为目标，建立电动汽车聚合商调度模型；以电动汽车调度成本最小及心理效应最小为目标，建立电动汽车长时间尺度调度模型。最后，以100辆电动汽车为例的仿真结果表明，所提调度策略能在长时间宏观尺度上有效提高电动汽车聚合商净收益，同时减小负荷波动及降低电动汽车调度成本。

研究背景

随着交通电气化及“碳达峰、碳中和”等目标的提出，居民、商用等交通出行需求逐渐过渡到由各种电气化交通工具完成，给电力系统带来更大挑战。在充电基础设施尚未完善的情况下，有必要对电动汽车进行优化调度，降低电动汽车接入对电网的影响。近年来，电动汽车优化调度策略得到了许多研究者的关注。需求响应被广泛用于引导电动汽车进行充放电，然而现有研究大多仅考虑单一类型需求响应，且常常忽略电动汽车用户对于需求响应措施的意愿与选择，导致对电动汽车调度程度不够或假设过强等情况。同时，现有研究多侧重于电动汽车短时间尺度调度问题，但可能由于短时间局部优化而造成长时间尺度效益恶化。此外，为保证电动汽车用户对调度策略的响应，需要考虑调度策略对电动汽车用户综合效益的影响，但现有研究对电动汽车用户里程焦虑等心理效应考虑较少。针对上述问题，本文提出了一种价格与激励联合需求响应下电动汽车长时间尺度充放电调度策略。

主要内容

论文总体框架如图1所示。首先，输入电动汽车相关参数，包括电动汽车电池参数、电动汽车出行时间参数、电动汽车聚合商需求响应参数等。其次，在电动汽车每日调度中，当前调度日电动汽车会根据前一日电动汽车充放电过程，以及价格型与激励型需求响应信息，选择对其更优的需求响应方式。当电动汽车选择价格型需求响应时，由电动汽车车载优化器对充放电过程进行调度优化，确定其调度成本与心理效应；当电动汽车选择激励型需求响应时，首先需确定充放电成本与独立电价补偿等，再由电动汽车聚合商完成集中式调度，确定其调度成本与心理效应。

在若干电动汽车确定其需求响应策略后，便汇集至电动汽车聚合商处，由电动汽车聚合商完成调度。其中，由于参与价格型需求响应的电动汽车群已由车载优化器完成充放电调度，电动汽车聚合商仅汇集其充电负荷与充电收益；而参与激励型需求响应的电动汽车群，则以电动汽车聚合商净收益最大及负荷波动最小为目标接受电动汽车聚合商集中式调度，完成充放电过程。当前调度日电动汽车均已完成调度后，调度时序便转移至下一调度日，且当前调度日电动汽车充放电过程会对下一调度日电动汽车需求响应方式的选择产生影响。

最后，在长时间尺度下，以电动汽车总调度成本及总心理效应最小为目标对整个调度周期内电动汽车充放电过程进行优化，输出电动汽车聚合商与电动汽车协同优化结果。

图1  电动汽车充放电调度策略总体框架

部分仿真结果

场景对比分析：

电动汽车聚合商效益分析：

激励折扣灵敏度分析：

补偿参数灵敏度分析：

主要结论

1）所提调度策略能够在长时间宏观尺度上提升电动汽车聚合商净收益，减小负荷波动以及降低电动汽车调度成本。

2）电动汽车聚合商净收益与负荷波动，以及电动汽车调度成本受激励折扣与独立电价补偿影响较大，而电动汽车用户心理效应受激励折扣与独立电价补偿影响较小。

论文作者简介

侯慧，女，博士，副教授/博士生导师，主要从事电力系统安全风险评估、能源互联网最优规划与运行、电动汽车与电网互动等方面的研究。IEEE 高级会员，中国电工技术学会高级会员，中国电机工程学会会员，担任多个IEEE PES分委会常务理事/理事以及多个中国电工技术学会专委会委员。在研国家重点研发计划子题1项，国家自然科学基金面上项目1项，曾获中国电力科技创新奖一等奖1项，国家电网公司科技进步一等奖1项等。

唐俊一，武汉理工大学2017级本科生、2021级硕士研究生。研究生在读期间获得第一届中国研究生“双碳”创新与创意大赛中，荣获三等奖；第十七届中国研究生电子设计大赛中荣获华中赛区三等奖；2022年度荣获教育部颁发国家奖学金等。主要研究方向为弹性配电网，已发表 Applied Energy, IET Energy Conversion and Economics,电力系统自动化等多篇高水平论文。

2023年5月侯老师与唐俊一（右一）等在武汉理工大学东院

王逸凡，武汉理工大学2015级本科生、2019级硕士研究生。2018年9月由武汉理工大学物流工程学院保送至我组就读硕士研究生，现已毕业。研究生在读期间获教育部颁发国家奖学金等，发表International Journal of Electrical Power and Energy Systems， IET Energy Systems Integration，电力系统自动化，电网技术，高电压技术，电力自动化设备等多篇高水平论文。

2022年3月侯老师与王逸凡在武汉理工大学西院