基于交换问题的电动汽车充电调度分层分布式框架

本文提出了一种用于最优电动汽车充电调度（EVCS）的分布式三层多智能体框架。该框架降低了电动汽车充电需求对电网的负面影响。为解决调度问题，我们提出了一种新颖的分层分布式电动汽车充电调度（HDEVCS）方法，将其建模为\textit{交换问题}，其中智能体根据其耦合约束进行聚类。根据智能体目标的可分离性以及簇的耦合约束，HDEVCS 通过交替方向乘子法以分布式方式高效求解。与现有三层方法相比，HDEVCS 减少了收敛时间和迭代次数，因为其结构允许智能体同时更新其原始优化变量。HDEVCS 的性能通过由分别包含 $306$ 和 $9051$ 个智能体的小规模和大规模案例研究数值模拟进行评估。结果验证了所提方法的可扩展性和效率，因为它与最先进的方法相比将收敛时间和迭代次数减少了 $60\%$，平抑了负荷曲线，并在不违反电网馈线容量的前提下显著降低了充电成本。我们方法的显著成果是在无需电网扩建投资的情况下容纳大量电动汽车。