Real-time Energy Sharing Mechanism for Charging Stations Considering User Response Characteristics of Electric Vehicles

Junjie LI-GAO; Jun YANG; Xu ZHU; Xiangpeng ZHAN; Hui FAN; Jifeng LIANG

doi:10.7500/AEPS20211122002

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Real-time Energy Sharing Mechanism for Charging Stations Considering User Response Characteristics of Electric Vehicles

Special Topic on Key Technologies of Urban Power Grid and Transportation Integration for New Power Systems | 更新时间：2025-06-16

- Real-time Energy Sharing Mechanism for Charging Stations Considering User Response Characteristics of Electric Vehicles
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 12, Pages: 56-66(2022)
- 作者机构：
  
  1.武汉大学电气与自动化学院,湖北省武汉市 430072
  2.国网福建省电力有限公司营销服务中心,福建省福州市 350000
  3.国网河北省电力有限公司,河北省石家庄市 050022
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(51977154);the Fundamental Research Funds for the Central Universities(2042021kf0234)
- DOI：10.7500/AEPS20211122002
  CLC：
- Received：22 November 2021，
  
  Revised：2022-02-18，
  
  Published Online：10 May 2022，
  
  Published：25 June 2022
- 稿件说明：
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李高俊杰,杨军,朱旭等.计及电动汽车用户响应特性的充电站实时电能共享机制[J].电力系统自动化,2022,46(12):56-66.

LI-GAO Junjie,YANG Jun,ZHU Xu,et al.Real-time Energy Sharing Mechanism for Charging Stations Considering User Response Characteristics of Electric Vehicles[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(12):56-66.
李高俊杰,杨军,朱旭等.计及电动汽车用户响应特性的充电站实时电能共享机制[J].电力系统自动化,2022,46(12):56-66. DOI： 10.7500/AEPS20211122002.

LI-GAO Junjie,YANG Jun,ZHU Xu,et al.Real-time Energy Sharing Mechanism for Charging Stations Considering User Response Characteristics of Electric Vehicles[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(12):56-66. DOI： 10.7500/AEPS20211122002.

摘要

电动汽车用户参与本地充电站电能共享既能满足充电站电能共享需求，也能通过优化配置本地电能资源给参与者带来收益。考虑到传统电力市场准入门槛高、交易成本高等问题限制了本地电能共享，文中计及电动汽车用户响应特性，提出了基于价格一致性的充电站实时电能共享机制。首先

计及道路拥堵情况、预共享电价、节点边际电价和用户充放电成本效用参数等电动汽车用户驾驶行为影响因素，建立了电动汽车用户选择模型。接着

在本地电能共享网络中，推导了集中式调度模式下社会福利最大化模型的对偶问题，进而提出了基于价格一致性的实时电能共享机制，以共享电价作为一致性变量，参与者间通过信息交互达成价格认同，最终实现电能共享社会福利最大化。最后，在路网-电网-电能共享网络耦合系统中进行了仿真。仿真结果表明，道路通行时间和预共享电价对电动汽车用户选择行为影响最大，高充电效用和低放电成本的电动汽车用户参与充电站电能共享能够同时提升个体和整体经济效益。

Abstract

The participation of electric vehicle (EV) users in local energy sharing of charging stations can not only meet the demand for energy sharing of charging stations

but also bring benefits to participants by optimizing the allocation of local energy resources. Considering that the high entry threshold and transaction cost of the traditional electricity market restrict local energy sharing

taking into account the response characteristics of EV users

a real-time energy sharing mechanism for charging stations based on price consistency is put forward. First

considering the influencing factors of driving behaviors for EV users

including road congestion

pre-sharing electricity price

distribution locational marginal price

and charging and discharging cost utility parameters of EVs

an EV user selection model is established. Then

based on the dual problem of the social welfare maximization model in the centralized dispatch mode

a real-time energy sharing mechanism based on price consistency is deduced in the local energy sharing network. The mechanism takes the sharing electricity price as a consistent variable

and the participants achieve the price identity through information exchange

thus maximizing the social welfare of energy sharing. Finally

the simulation is carried out in the coupling system including the road network

power grid and energy sharing network. The simulation results show that the road travel time and pre-sharing electricity price have the greatest impact on the choice behavior of EV users. The participation of EV users with high charging efficiency and low discharging cost in the energy sharing of charging stations can improve both the individual and overall economic benefits.

关键词

Keywords

references

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Electric Power Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd.

Key Laboratory of Smart Grid of Ministry of Education (Tianjin University)

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