基于心理账户理论的车-站-网协同优化策略

摘要

【目的】随着电动汽车数量大幅度增长，交通运输正逐步向电气化转型。电动汽车负荷兼具有交通和电力双重属性，导致充电负荷具有更为复杂的时空随机性，使得充电负荷的变化规律更难以挖掘。而电动汽车负荷大规模无序接入电网，无疑会导致电压波动过大，影响电力系统的稳定性，给配电网调度带来隐患。挖掘电动汽车用户的出行规律，并制定有效的充电引导策略势在必行。【方法】针对区域负荷分布失衡问题，提出了一种基于心理账户理论的车-站-网协同优化策略，充分考虑了用户的有限理性心理，从用户侧调控电动汽车用户的充电行为。研究立足于行为经济学，综合分析影响电动汽车用户充电决策行为的各种因素，构建单属性价值函数。在此基础上根据心理账户理论整合多维属性对属性赋权，从而构建考虑用户有限理性心理的充电决策模型。【结果】考虑电压波动指标和用户充电成本的非合作博弈电价机制，通过价格引导用户有序充电，从而在优化电网电能质量的同时降低用户充电成本，并保障充电站运营商的基本利益。仿真结果验证了所提出协同策略的有效性和优越性。【结论】提出了一种车-站-网耦合作用下有限理性充电引导策略，通过构建电网和充电用户之间的非合作博弈模型制定各充电站的实时充电价格，引导用户的充电决策行为，从而改变快充负荷的时空分布，对提高充电站运营商的效率、减少用户的等待时间、提高配电网的电能质量具有显著作用，对于平抑负荷波动、维护电网稳定和经济运行具有重要意义。本文创新点在于构建了基于心理账户的多属性有限理性充电决策模型，模拟用户有限理性心理及学习过程，将行为决策理论与电力系统、交通学深度融合，可以更高效地引导电动汽车用户有序充电，助力电网安全、稳定运行。

关键词

电动汽车 / 充电引导 / 协同优化 / 非合作博弈 / 实时电价 / 行为经济学 / 心理账户 / 有限理性 / 路-电耦合

基金资助

国家自然科学基金项目(52077202); 沈阳市科技计划项目(2-316-1-13)