面向电动车充电与局部变压器过载防护的基于宽裕性的多智能体聚合策略
多智能体系统
2025-04-25 v1
摘要
随着严格的脱碳目标和支持性政策的推动，交通领域的电动化正在为配电系统操作者 (DSO)带来重大挑战。当大量电动车 (EV) 同时充电时，局部变压器面临过载风险——当前基于电价的策略未能有效解决此问题。本文引入一种基于聚合器的协调机制，通过规则化 scheduling 算法将EV充电从拥堵时段转移到 underutilized 时段。不同于依赖复杂实时电价信号或优化密集型解决方案的常规方法，聚合器方法采用一种简单而有效的宽裕性 (laxity)度量来优先考虑充电灵活性。为评估技术和经济可行性，本文开发了多智能体仿真系统，模拟住宅用户行为与DSO约束下的400 kVA低压变压器场景。结果表明，过载被完全消除，且对用户的影响最小；用户增加的充电成本被由聚合器承担，年总成本控制在6000英镑以下——显著低于基础设施加固成本。该研究通过(i)量化防止大规模过载所需的补偿金额，(ii)为DSO提供可复制、计算效率高的基于规则聚合器模型，(iii)将聚合器方案与高成本变压器升级进行比较，凸显了聚合器作为未来配电系统可行工具的作用。
引用
@article{arxiv.2504.17575,
title = {A Multi-Agent, Laxity-Based Aggregation Strategy for Cost-Effective Electric Vehicle Charging and Local Transformer Overload Prevention},
author = {Kristoffer Christensen and Bo Nørregaard Jørgensen and Zheng Grace Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.17575},
year = {2025}
}