基于博弈算法的电动汽车有序充电优化及效益分析

马英姿，马兆兴

(青岛理工大学信息与控制工程学院，山东 青岛 266525)

0 引言

以化石能源为基础的能源消费结构，一定程度上造成了生态环境不可逆转的破坏[1]。为缓解能源紧张、建设美好生态环境，以电力为能源的电动汽车呈现井喷式增长[2]。然而，电动汽车的普及给电网带来了巨大的用电压力，如在充电过程中，加剧用电尖峰负荷，进一步恶化电能质量等[3—4]。

为解决这一难题，文献[5]提出根据电池寿命、电动汽车电池荷电状态(state of charge,SOC)、车主是否出行等调控次序指标，缓解电动汽车充电导致的电力不平衡，但未考虑电价对调控的影响。文献[6]提出以调峰、损失最小化和用户利润最大化为目标的电动汽车调度优化，以电动汽车为能源储备缓解负荷高峰，但未考虑用户出行计划。文献[7]考虑电动汽车车主充电首选时区，以充电时间和总系统功率损失最小化建立目标函数，缓解峰值，改善电压分布，降低功率损耗。文献[8]以传输给电动汽车最大电能为目标，提出自动开断充电模式和平滑调节充电模式，最大限度满足用户充电需求，但未考虑用户充电费用问题。文献[9]提出以功率为限制的电动汽车充电策略，可降低负荷方差，减少用户充电消费。文献[10]综合考虑电动汽车、用电器负荷、其他储能系统和可再生能源之间的能量交换，使用粒子群优化(particle swarm optimization，PSO)算法求解用电成本最小解，但忽略了用户的出行状态。

上述研究均通过某一个或几个指标有序调控电动汽车充电行为，但综合考虑充电成本与充电完成时间对电动汽车用户影响的研究较少。……