广域异构信息环境下的电动汽车最优调度与网络化控制

电动汽车是未来智能电网的重要组成部分。有效的电动汽车调度与控制方法是减轻电动汽车入网的负面效应，发挥电动汽车储能作用的关键。未来智能电网所处的广域异构信息环境对电动汽车的调度与控制有显著的影响。然而，能够准确计及电力信息系统影响的电动汽车调度与控制方法在现有文献中还未见报道。本项目将基于电力系统内各种不确定因素的统计模型，针对不同的电动汽车入网模式，构建合理的电动汽车最优调度模型。针对电动汽车调度问题的数学性质，开展基于全局下降法和跨熵算法的高效优化算法研究。针对电动汽车的控制问题，将首先基于有穷自动机与微分代数方程组建立电力信息系统的数学模型。然后设计基于信息延迟与丢失补偿的电动汽车网络化控制方法，并从理论上研究控制方法的鲁棒性和稳定性。本项目力图为电动汽车入网问题提供技术支持，在一定程度上丰富和完善智能电网的理论体系

大规模电动汽车接入对于电力系统会产生复杂的影响；有效利用电动汽车车载电池的储能功能，则可以实现削峰填谷、平抑可再生能源间歇性等目的。本项目以实现大规模电动汽车安全高效接入电力系统为目标，主要遵循理论研究→实验仿真→评估分析→工程应用的技术路线，开展广域异构信息环境下的电动汽车与电力系统互动研究。创造性的提出了广域异构信息环境下计及电动汽车、新能源与负荷不确定性的电动汽车与电力系统协调互动理论，试图为大量电动汽车接入电力系统后的优化运行和有效控制提供理论支撑，丰富和完善智能电网的理论体系。. 具体开展的创新研究主要包括：【创新点1】考虑电动汽车调度问题高维、高非线性、高随机性的特征，提出了基于“分层分区”模式，能够计及电动汽车、新能源与负荷不确定性的电动汽车随机调度模型，并提出了多种高效求解算法。【创新点2】考虑智能电网的广域异构信息环境，研究了不同类型通信网络的特征，并在此基础上提出了对网络诱导延时具有鲁棒性的电动汽车充放电网络化控制方法。【创新点3】由于电动汽车充电设施对于降低电动汽车接入对电力系统的负面效应，充分发挥电动汽车的储能功能具有重要意义；我们深入研究了电动汽车充电设施的选址与定容问题，发展了能够计及电动汽车与交通网络交互影响的电动汽车充电设施多目标规划模型，并研究了有效的求解算法。. 本项目圆满完成了原定的研究计划。在重要国际期刊上发表SCI论文8篇，其中在电力系统领域排名第一的国际期刊《IEEE Transactions on Power Systems》上发表论文4篇，在工业信息化领域排名第一的国际期刊《IEEE Transactions on Industrial Informatics》上发表论文1篇，在电力系统领域顶尖期刊《IEEE Transactions on Smart Grid》上发表论文1篇。发表EI论文5篇，全部发表在国内电力系统专业顶尖期刊《电力系统自动化》上。项目研究成果获得省部级科研奖励1项，部分成果被专家评价为“居国际领先水平”。