Flexibility Mining and Optimal Scheduling for Electric Vehicle Clusters Considering Dynamic Coordination of Power-Transportation Coupling Network

LIU Zhijian; DAI Jing; YANG Lingrui

doi:10.7500/AEPS20230728004

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Flexibility Mining and Optimal Scheduling for Electric Vehicle Clusters Considering Dynamic Coordination of Power-Transportation Coupling Network

Special Topic on Key Technologies for Intelligent and Friendly Interaction Between Large-scale Electric Vehicles and Power Grid | 更新时间：2025-06-16

- Flexibility Mining and Optimal Scheduling for Electric Vehicle Clusters Considering Dynamic Coordination of Power-Transportation Coupling Network
- Automation of Electric Power Systems Vol. 48, Issue 7, Pages: 127-137(2024)
- 作者机构：
  
  昆明理工大学电力工程学院，云南省昆明市 650500
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Yunnan Fundamental Research Projects(202301AS070055);National Key R&D Program of China(2022YFB2703500)
- DOI：10.7500/AEPS20230728004
  CLC：
- Received：28 July 2023，
  
  Revised：2023-11-09，
  
  Published Online：15 January 2024，
  
  Published：10 April 2024
- 稿件说明：
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刘志坚,戴景,杨灵睿.考虑电力-交通耦合网动态协调的EV集群灵活性挖掘与优化调度[J].电力系统自动化,2024,48(7):127-137.

LIU Zhijian,DAI Jing,YANG Lingrui.Flexibility Mining and Optimal Scheduling for Electric Vehicle Clusters Considering Dynamic Coordination of Power-Transportation Coupling Network[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(7):127-137.
刘志坚,戴景,杨灵睿.考虑电力-交通耦合网动态协调的EV集群灵活性挖掘与优化调度[J].电力系统自动化,2024,48(7):127-137. DOI： 10.7500/AEPS20230728004.

LIU Zhijian,DAI Jing,YANG Lingrui.Flexibility Mining and Optimal Scheduling for Electric Vehicle Clusters Considering Dynamic Coordination of Power-Transportation Coupling Network[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(7):127-137. DOI： 10.7500/AEPS20230728004.

摘要

电动汽车(EV)作为兼具交通与能量双重属性的跨域主体，发挥其时空灵活性将助力电力-交通耦合网的协调运行。为此，文中考虑电力-交通耦合网综合效益，提出了EV集群调控策略。首先，基于弧阻抗函数构建了动态交通网络加载模型。其次，考虑EV用户的各特征参数存在的差异性与耦合性，构建了单体EV灵活运行域模型，并采用基于zonotope线性近似的闵可夫斯基和算法对其聚合，得到EV集群的时变灵活运行域。在此基础上，提出了动态交通流最优分配下EV集群灵活性调控的双层模型，迭代求解得到上下两层耦合变量构成的瞬时单位流量出行成本，从而引导EV的出行与充放电行为。最后，通过与最短路径引导策略进行比较，验证了所提EV集群调控策略的有效性。

Abstract

As a cross-domain subject with both transportation and energy attributes

electric vehicles (EVs) can exert their spatio-temporal flexibility to help the coordinated operation of the power-transportation coupling network. Therefore

a scheduling strategy for EV clusters considering the comprehensive benefits of power-transportation coupling network is proposed. First

a dynamic transportation network loading model is constructed based on arc impedance function. Then

considering the difference and coupling of the characteristic parameters of EV users

the flexible operation domain model of individual EV is constructed. Based on the Minkowski sum algorithm under the linear approximation of zonotope

the time-varying flexible operation domain of EV clusters is obtained. On this basis

a two-layer model for flexibility scheduling of EV clusters under optimal assignment of dynamic traffic flow is proposed

and the instantaneous travel cost of unit flow composed of the coupling variables of the upper and lower layers is obtained through iterative solution

which can guide the traveling and charging/discharging behaviors of EVs. Finally

the validity of the proposed scheduling strategy for EV clusters is verified by comparing it with the shortest path guidance strategy.

关键词

Keywords

references

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