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信息-物理-社会视角下的电力-交通耦合网络建模与协同优化
Collaborative Modeling and Optimization of Power-Transportation Coupling Network from Cyber-Physical-Social Perspective
- 电力系统自动化 2024年48卷第7期 页码：62-85
- 作者机构：
1.清华大学电机工程与应用电子技术系，北京市 100084
2.山西省能源互联网研究院，山西省太原市 030006
- 作者简介：
盛裕杰(1997—)，男，博士研究生，主要研究方向：电动汽车接入电网调度、能源-交通耦合网络建模与优化。E-mail：shengyj19@mails.tsinghua.edu.cn
郭庆来(1979—)，男，通信作者，博士，教授，主要研究方向：能量管理系统、信息物理系统、电动汽车。Email：guoqinglai@tsinghua.edu.cn
薛屹洵(1993—)，男，博士，副教授，主要研究方向：综合能源系统规划与运行优化、分布式调度。E-mail：xueyixun@tyut.edu.cn
- 基金信息：国家自然科学基金区域创新发展联合基金资助项目(U22A6007);山西省能源互联网研究院研发资助项目(SXEI2023A003)
DOI：10.7500/AEPS20230731006
中图分类号：收稿：2023-07-31，
修回：2024-01-10，
网络出版：2024-03-06，
纸质出版：2024-04-10
- 稿件说明：
移动端阅览
盛裕杰,郭庆来,薛屹洵等.信息-物理-社会视角下的电力-交通耦合网络建模与协同优化[J].电力系统自动化,2024,48(7):62-85.
SHENG Yujie,GUO Qinglai,XUE Yixun,et al.Collaborative Modeling and Optimization of Power-Transportation Coupling Network from Cyber-Physical-Social Perspective[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(7):62-85.
盛裕杰,郭庆来,薛屹洵等.信息-物理-社会视角下的电力-交通耦合网络建模与协同优化[J].电力系统自动化,2024,48(7):62-85. DOI： 10.7500/AEPS20230731006.
SHENG Yujie,GUO Qinglai,XUE Yixun,et al.Collaborative Modeling and Optimization of Power-Transportation Coupling Network from Cyber-Physical-Social Perspective[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(7):62-85. DOI： 10.7500/AEPS20230731006.
摘要
近年来，电动汽车（EV）、快速充电设施的高速增长将电力系统和交通系统这两个复杂的基础设施网络紧密耦合。EV具备充电时间和充电位置的灵活性，对于新型电力系统正是理想的移动储能资源，可提供规模巨大的时间、空间灵活调节能力。然而，宏观的电力-交通耦合背后是海量EV用户在各类信息引导下做出的微观社会化决策，构成了复杂的信息-物理-社会系统。从这一视角对电力-交通耦合网络建模分析与协同优化的相关研究进行了梳理。首先，对两网耦合的基本场景和关键挑战进行了介绍；接着，以社会层与物理层为重点归纳了融合微观车主决策与宏观网络动态的EV群体出行-充电行为建模方法；然后，进一步纳入信息层，总结了多类定价主体与EV间的策略交互与协同优化；最后，对电力-交通耦合网络建模分析与协同优化相关方向的研究进行展望。
Abstract
In recent years
the rapid growth of electric vehicles (EVs) and fast charging facilities has two closely coupled complex infrastructure networks
which is the power system and transportation system. With flexibility in charging time and location
EVs become ideal mobile energy storage resources for new power systems
which provide massive spatial and temporal flexible regulation capabilities. However
behind the macro power-transportation coupling is the micro social decision-making of numerous EV users under the guidance of the multi-source information
which forms a complex cyber-physical-social system. The relevant research on collaborative modeling and optimization of power-transportation coupling network from such perspective is reviewed. Firstly
the basic scenarios and key challenges of power-transportation network are introduced. Subsequently
focusing on social and physical layers
the modeling of EV traveling-charging behavior is reviewed
which integrates the micro EV user decision-making and macro network dynamics. Then
further incorporating the cyber layer
the strategy interaction and collaborative optimization among multiple pricing entities with EV drivers are summarized. Finally
prospects are made for the research on modeling and the optimization of power-transportation coupling network.
关键词
Keywords
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