能源互联网环境下电动汽车互济业务协同机理与优化方法研究

Aiming at the challenges of electric vehicle (EV) interactive business analysis, modeling and optimization theories and methods brought by the wide development of the energy internet in the near future, this project studies the interactive business synergy mechanism and optimization methodology with systematism. Considering the energy internet characteristics of the interactive business participant demands’ diversification with the EV high penetration, this project firstly analyzes the EV synergy mechanism and ability in the interactive business, providing theoretical basis for the business modeling. Furthermore, to overcome the challenges brought by the interactive business system’s multi-scale operation complexity to the modeling and analysis effectiveness, this project studies the system hierarchical partition as well as the whole-scene modeling methodology, providing modeling guarantee for the business optimization. Moreover, with the synthesis of the grid-friendly and fine-operation, this project studies the multi-objective optimization methodology of the interactive business, accomplishing the joint optimization of the business synergy ability and revenue. The study of this project shall benefit the foresight and discovery of the innovative services and understandings in the EV interactive business, while the achievements of this project shall provide theoretic basis and optimization tools for the EV interactive business in the energy internet and complete its key technology system, being of significant meanings towards the economic and efficient operation of the EV interactive business as well as the energy internet.

本项目面向未来能源互联网中电动汽车互济业务的广泛开展，针对其业务需求多元、尺度复杂等特征对其分析、建模、优化理论及方法带来的挑战，从系统性出发进行电动汽车互济业务协同机理与优化方法研究。考虑电动汽车高渗透率接入下能源互联网主体需求多元化特性，研究电动汽车互济业务协同机理与协同能力，为业务建模奠定机理基础；着眼于互济业务系统多尺度复杂性对其建模分析有效性的挑战，研究互济业务系统层次划分与全景模型构建方法，为业务优化提供模型保障；致力于电网友好与优质运营需求，研究互济业务多目标优化方法，实现业务协同能力与效益的共同优化。本项目的研究将有助于能源互联网中电动汽车互济业务新服务、新见解的预见与揭示，其成果将为电动汽车参与能源互联网互济业务提供理论依据与优化工具，完善其关键技术体系，对推动互济业务优质运营、促进能源互联网的高效运行具有重要意义。

能源互联网在全球范围内的建设与发展促进了多元化的能源-储能-负荷互动业务的涌现，也为电动汽车等智能用电设备参与电网互动业务的开展奠定了应用基础。本项目针对能源互联网中用户大量参与智能用电互动背景下，智能用电设备渗透率高、自主性强与互动业务多样化所带来的互动主体需求多元、互动业务类型丰富与互动系统运行复杂等特征开展研究，具体研究了面向电动汽车大规模接入的能源互联网设备运行海量数据存储技术、面向智能用电双向互动业务的系统数据索引及查询处理优化方法和面向能源互联网源储荷信息一体化的多源信息融合可视化分析平台。通过研究相关的建模方法、智能算法与先进计算方法的结合为解决电动汽车与电网协同运行提供技术支撑，通过构建相应的云计算网络平台技术和软件系统、尤其是开源可扩展性开发平台为相应技术的落地应用建立了示范平台和转化条件。各个研究内容之间紧密耦合、关键技术之间关联性较强并有较强的应用与成果转化价值。其中面向能源互联网中源储荷运行实体的海量数据存储技术作为底层数据存储的支撑平台、面向电动汽车运行分析与识别的基于机器学习的目标检测算法对非结构化的数据进行了深层次的语义理解，也为后续的仿真分析提供了重要帮助；多源信息融合仿真与服务平台通过可视化技术与GIS方案为能源互联网中的各级用户提供了更为直观有效的服务形式，基于开源架构的原型系统实现与在多个横向项目中的直接示范。本项目研究取得了丰硕的应用成果，其所开发的相关算法与技术平台既可以直接用于能源互联网中源储荷业务的开展、智能电动汽车的智能化运营与管理工作，也能够在海洋高分遥感数据处理、海洋目标识别等工作中发挥重要作用。