最小化电动汽车充电对配电网的影响

本文的主要目标是设计电动汽车（EV）充电策略，以最小化充电对配电网（DN）的影响。更确切地说，所考虑的成本函数由两部分线性组合而成：有记忆成本和无记忆成本。在本文中，第一部分被确定为变压器老化，第二部分对应于配电焦耳损耗。首先，我们将该问题表述为一个具有有限时间范围的非平凡离散时间最优控制问题。其非平凡性源于饱和约束和非二次成本的存在。结果表明，系统状态（此处为变压器热点（HS）温度）可表示为控制变量序列的函数；对于典型的模型参数值，成本函数在控制变量上是凸的。因此，所关注的问题成为一个标准优化问题。尽管相应问题可利用现有数值例程求解，但我们提供了三种分布式充电策略。其动机有三：降低计算复杂度；对由EV自身选择充电曲线的重要场景进行建模；规避所提公式中出现的分配问题。值得注意的是，通过仿真验证了分散化带来的性能损失很小。数值结果表明了充电策略选择的重要性。例如，与即插即充策略相比，实施先进充电策略在变压器寿命方面的收益可能非常显著。同时评估了非EV需求预测精度的影响。