3、基于非合作博弈的插电式电动汽车充电协调策略

基于非合作博弈的插电式电动汽车充电协调策略

1. 引言

近年来，大量研究探讨了高渗透率插电式电动汽车（PEVs）对电网的潜在影响。一般认为，PEV 充电模式应“填谷”夜间用电需求，例如将夜间用电低谷期替换为充电期间相对稳定的总需求。然而，这些研究并未解决如何协调 PEV 充电模式的问题。

PEV 充电协调策略主要分为两类：
- 集中式策略 ：由中央运营商精确规定每辆 PEV 的充电时间和速率。决策可仅基于系统层面考虑，也可考虑车辆层面的偏好，如期望的充电间隔、最终充电状态和预算等。这类策略还可进一步分为试图确定某种最优充电模式，或遵循经验法则以实现接近最优的总充电模式。
- 分散式策略 ：允许每辆 PEV 自行确定充电模式。车辆充电决策可基于时间或电价等因素。分散式方法的结果可能是最优的，也可能不是，这取决于确定本地充电模式所使用的信息和方法。需注意避免充电策略无意中使大量 PEV 的响应同步，因为由此导致的总需求突然变化可能会破坏电网运行的稳定性。

时间和固定电价策略难以有效填补夜间用电低谷，因此本文重点关注利用实时边际电价信息的方法。允许每辆 PEV 选择并实施自己的本地充电协调策略，以最小化其个人充电成本。

分散式 PEV 充电协调问题可视为一种非合作博弈，大量自私的 PEV 在有限的充电间隔内共享电力资源。PEV 通过共同的价格信号相互耦合，该信号由 PEV 群体的平均充电策略决定。随着群体规模的增大，每个个体 PEV 对平均充电策略的影响可忽略不计。在无限群体极限下，所有 PEV 在计算其最优本地策略时将观察到相同的平均策略。

2.