V2G系統中電動汽車充電調度與信息傳輸最佳化策略研究

《V2G系統中電動汽車充電調度與信息傳輸最佳化策略研究》是依託電子科技大學,由冷甦鵬擔任醒目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：V2G系統中電動汽車充電調度與信息傳輸最佳化策略研究
• 依託單位：電子科技大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：冷甦鵬

項目摘要

隨著電動汽車（EV）的市場占有率逐步提高，電動汽車入電網（V2G）系統開始成為智慧型交通領域新的研究熱點，其目標是避免大量EV同時充電造成電網超負荷運行，並為EV用戶提供費用低廉、靈活便利的充電服務。由於EV充電受行駛計畫、充電站分布及容量等因素限制，已有的電量資源分配策略難以滿足EV靈活的充電需求。另外，行駛EV的高移動性、無線信道的複雜多樣性、信息互動的持續性，都給V2G系統的無線通信支撐平台設計帶來巨大挑戰。本項目擬探索能量與信息雙重雙向互動環境下的V2G系統特性，並重點研究EV停駛模式下的智慧型充電調度技術、EV向電網反向饋電的合作博弈模型、基於行駛計畫的EV充電調度策略、車聯網自適應接入與轉發最佳化策略、以及區分優先權的多速率多信道介質訪問控制機制。項目通過分析建模和系統仿真，解決V2G系統充電調度和無線信息傳輸領域的科學問題，為發展電量調度和通信統一平台下的V2G系統提供技術支撐。

結題摘要

本項目旨在創建電量調度和通信統一整合平台下電動汽車入電網（V2G）系統理論體系，避免大規模EV接入電網帶來的電網重負荷，為電量資源分配和EV智慧型充饋電選擇提供理論依據，解決V2G系統充電調度和信息傳遞過程存在的科學問題。 項目結合了電動汽車高移動性、基於行駛計畫按需充電、異構無線網路接入等特點，建立了較為完整的V2G電量資源調度和信息傳輸架構。在停駛模式下的 EV 充電調度方面，我們研究了基於實時電價激勵機制的充電調度算法，使得電網負荷曲線的峰谷差異下降了38.9%，並大幅節約EV充電成本。我們建立了供電公司與電動汽車用戶間的斯塔克爾伯格博弈模型，以此設計了新能源供電系統中的電動汽車充電調度最佳化策略。在EV智慧型饋電方面，項目組提出了基於拍賣理論的EV饋電團售策略，基於契約理論的車輛間直接電能交換機制，並採用匹配理論實現了充饋電車輛間的動態最佳化適配，提升了電量交換的效率和饋能EV用戶的收入。在行駛模式下的 EV 充電調度最佳化方面，提出了基於契約理論的車隊充電控制策略，增加了充電站服務效用；針對電動汽車與充電站之間的多對一匹配模型，設計了穩定匹配算法以及異構V2G場景下的兩階段EV充電調度策略，保證了充電服務質量和用戶體驗。在多模無線接入與傳輸機制方面，我們提出了基於聯合競價的異構車聯網接入選擇機制，降低了EV用戶的通信成本，並設計了一種最佳化充電車輛效用的多車協同頻譜檢測機制。在無線信道訪問控制方面，提出了一種多優先權的動態p堅持自適應無線接入算法，提升了網路傳輸性能；在分析網路連通性機率與信道系統吞吐量關係的基礎上，設計了基於通信滿意度的車隊多優先權區分接入策略。另外，項目組設計並實現了基於NS3的網路級仿真平台V2G Simulator，可用於研究V2G系統中通信與電力資源調度技術。