基于多目标优化的电力-交通系统协同运行分析

吕思; 卫志农; 马骏超; 陈胜; 彭琰

doi:10.7500/AEPS20211231003

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基于多目标优化的电力-交通系统协同运行分析

面向新型电力系统的城市电网与交通融合关键技术 | 更新时间：2025-06-16

- 基于多目标优化的电力-交通系统协同运行分析
- Analysis on Coordinated Power-Transportation System Operation Based on Multi-objective Optimization
- 电力系统自动化 2022年46卷第12期页码：98-106
- 作者机构：
  
  1.河海大学能源与电气学院,江苏省南京市 211100
  2.国网浙江省电力有限公司电力科学研究院,浙江省杭州市 310014
- 作者简介：
  
  吕思(1995—)，男，博士研究生，主要研究方向：电力-交通系统协同运行。E-mail：woailanqiust@163.com
  卫志农(1962—)，男，通信作者，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统运行。E-mail：wzn_nj@263.net
  马骏超(1989—)，男，高级工程师，主要研究方向：新能源涉网与综合能源调控技术。E-mail：mjc_zju@sina.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金委员会-国家电网公司智能电网联合基金项目(U1966205);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(B220203016);江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX_220603)
- DOI：10.7500/AEPS20211231003
  中图分类号：
- 收稿日期：2021-12-31，
  
  修回日期：2022-04-27，
  
  网络出版日期：2022-05-18，
  
  纸质出版日期：2022-06-25
- 稿件说明：
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吕思,卫志农,马骏超等.基于多目标优化的电力-交通系统协同运行分析[J].电力系统自动化,2022,46(12):98-106.

LYU Si,WEI Zhinong,MA Junchao,et al.Analysis on Coordinated Power-Transportation System Operation Based on Multi-objective Optimization[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(12):98-106.
吕思,卫志农,马骏超等.基于多目标优化的电力-交通系统协同运行分析[J].电力系统自动化,2022,46(12):98-106. DOI： 10.7500/AEPS20211231003.

LYU Si,WEI Zhinong,MA Junchao,et al.Analysis on Coordinated Power-Transportation System Operation Based on Multi-objective Optimization[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(12):98-106. DOI： 10.7500/AEPS20211231003.

摘要

电动汽车渗透率的日益提升显著增强了城市交通系统和电力系统的耦合程度。综合考虑电力-交通耦合系统的多主体特性以及在经济成本、碳排放量等多目标上的优化调度需求，提出一种基于多目标优化的电力-交通系统协同运行模型。首先，采用混合用户均衡模型和二阶锥DistFlow模型来描述交通流和电力流的分布情况；其次，建立了描述经济成本和碳排放量的函数模型，并根据不同的利益主体和调度目标分别建立了3组多目标优化调度模型；再次，结合增强epsilon约束法和若干线性化手段高效求解各多目标优化的帕累托前沿，提出了基于公平性的折中解获取方法以平衡各主体利益；最后，基于12节点环形交通网和IEEE 33节点配电网对各组多目标问题的调度结果进行了深入分析。

Abstract

The increasing penetration of electric vehicles has significantly strengthened the coupling between urban transportation systems and power systems. Comprehensively considering the multi-stakeholder characteristics of the coupled power-transportation system and the optimal dispatch requirements on multiple objectives such as economic costs and carbon emissions

a coordinated operation model of the power-transportation system based on multi-objective optimization is proposed. Firstly

the mixed user equilibrium model and the second-order cone DistFlow model are adopted to describe the distribution of traffic flow and power flow. Secondly

the function models describing economic costs and carbon emissions are established

and three groups of multi-objective optimal dispatch models are established according to different stakeholders and dispatch objectives. Thirdly

the enhanced epsilon-constrained method combined with several linearization methods is adopted to efficiently derive the Pareto frontier of each multi-objective optimization. A method for capturing a fair compromise solution is proposed to balance the interest of each stakeholder. Finally

based on a 12-bus ring transportation network and a modified IEEE 33-bus distribution network

the dispatch results of each group of multi-objective problems are thoroughly analyzed.

关键词

Keywords

references

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