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发布：2026-05-20 · 事件：2026-05-20 18:25:05

来源： 《中国电力》2026年第4期 引用本文： 曹望璋, 陆泳昊, 靳丰源, 等. 基于分布式梯度投影的居民区电动汽车均衡充电策略[J]. 中国电力, 2026, 59(4): 140-149. CAO Wangzhang, LU Yonghao, JIN Fengyuan, et al. Equilibrium charging strategy for electric vehicles i...

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来源： 《中国电力》2026年第4期 引用本文： 曹望璋, 陆泳昊, 靳丰源, 等. 基于分布式梯度投影的居民区电动汽车均衡充电策略[J]. 中国电力, 2026, 59(4): 140-149. CAO Wangzhang, LU Yonghao, JIN Fengyuan, et al. Equilibrium charging strategy for electric vehicles in residential areas based on distributed gradient projection[J]. Electric Power, 2026, 59(4): 140-149. DOI:  1 0.11930/j.issn.1004-9649. 202512027 摘要 居民充电负荷管理是抑制大规模电动汽车对电网不利影响的重要举措，但集中式管理对用户隐私不利，分时电价下用户的自主响应易引发新的负荷高峰。首先，在居民小区引入动态电价机制，构建聚合博弈模型，引导用户自发调整充电行为，规避峰谷倒置。然后，提出分布式梯度投影算法实现聚合博弈纳什均衡的快速求解，充分保护车主隐私。最后，基于中国南方某居民小区用电数据开展仿真分析。结果表明：所提方法可有效平抑电动汽车充电引发的尖峰负荷，效果随电动汽车数量增加而提升；相比于分时电价机制，可有效避免新的负荷高峰产生，满足电动汽车不断增长下的充电负荷管理要求。 研究背景 随着电动汽车（electric vehicle，EV）数量的增加，公共充电站、办公园区和居民区等场所的车主无序充电导致负荷高峰问题日益突出，这不仅加大了电网运行压力并抬升供电成本，也带来了更大规模EV充电调控及其用户隐私保护的挑战。根据近年相关城市报告显示，私人充电桩占比达到65.5%，居民区充电已成为核心充电场景之一。对居民区大规模电动汽车进行有效充电管理从而参与需求响应，不仅可以优化微观上的用户充电行为，而且可以从宏观上缓解无序充电带来的电网压力。为实现这一目标，运营商这一主体应运而生，相关文件也建议充电运营商接受业主委托，统一提供充电设施的运营和有偿服务。 运营商接受业主委托安排电动汽车充电，主要存在两方面的问题。一方面，运营商集中式充电管理需要收集用户隐私数据，比如到达离开时间与电量需求，存在数据泄露的风险并且实施起来较为困难，同时可扩展性低；另一方面，制定价格机制已成为运营商调控负荷的关键手段，但分时电价机制容易引发新的负荷高峰问题。 综上所述，已有电动汽车充电管理研究中，仍面临集中式方法的隐私保护问题、分时电价方法可能引发新的负荷高峰，以及现有分布式方法的规模适应性问题。本文围绕动态电价机制下电动汽车充电博弈问题，提出一种给定电价参数的分布式梯度投影并行算法，指导居民区场景下的电动汽车充电行为，可有效解决用户隐私问题与负荷峰谷倒置问题，同时本文所提分布式梯度投影算法利用迭代间无耦合特性进行并行运算，有效提升计算效率。结合居民区场景优化收敛判据，在保证调控效果的同时避免不必要的迭代。 结论 本文构建了在动态电价机制下电动汽车用户之间的聚合博弈模型。在对电动汽车充电行为建模的基础上，设计了一种基于梯度投影的纳什均衡并行计算方法，避免了集中式充电优化缺点。算例分析表明，本文方法可以有效平抑夜间负荷波动，具备大规模充电的计算优势，不会出现分时电价下“峰谷倒置”的电动汽车集中充电现象。 本研究仍存在值得进一步深入探讨之处。首先，虽然所提算法可以有效平衡充电负荷，但本文假定居民区用户为经济偏好型群体，在实际应用中效果仍受到限制，下一步研究可以考虑用户偏好等影响。其次，未来可进一步考虑电动汽车充电对电网电压、线路潮流等影响，并将其纳入优化模型中。最后，针对动态场景下电动汽车充电需求的不确定性问题，后续研究可引入鲁棒优化框架，有效提升对随机到达车辆的适应性。 作者简介 曹望璋 曹望璋（1993），男，博士，助理工程师，从事电力需求侧管理、负荷管理研究，E-mail：caowz@csg.cn； 陆泳昊（2000），男，通信作者，博士研究生，从事电力需求侧管理研究，E-mail：louislu@stu.xjtu.edu.cn； 靳丰源（1998），女，博士研究生，从事电力需求侧管理、博弈论方面研究，E-mail：fychin@stu.xjtu.edu.cn。 注：本文内容呈现略有调整，如需要请查看原文。 往期回顾 ◀  《中国电力》2026年第5期抢先看 ◀  湖南农业大学 李露露 等｜时滞效应视角下中国电力绿色低碳转型效率评估——基于考虑产出滞后的三阶段超效率SBM-Malmquist模型 ◀  中国长江电力股份有限公司 吴修韩 等｜大型水轮发电机灵活组合型接地方式 ◀  国网浙江省电力有限公司 翁格平 等｜考虑碳排放影响的长期发电投资决策方法 ◀  兰州交通大学 李欣 等｜计及源荷双重不确定性的高速路域虚拟电厂运行优化策略 ◀  “‘双碳’目标下支撑能源转型的电价市场化改革与价格监管”专题征稿启事 ◀  “电力电子化电力系统故障控制与保护关键技术”专题征稿启事 ◀  “构网型新能源接入条件下新形态配电系统保护控制与故障处置关键技术”专题征稿启事 ◀  “适应新型电力系统的新能源并网稳定与主动支撑优化提升”专题征稿启事 编辑： 许新雨 校对： 于静茹 审核：张红宪 声明 根据国家版权局最新规定，纸媒、网站、微博、微信公众号转载、摘编《中国电力》编辑部的作品，转载时要包含本微信号名称、二维码等关键信息，在文首注明《中国电力》原创。个人请按本微信原文转发、分享。欢迎大家转载分享。