电动汽车的发展和普及使城市交通网和配电网的运营紧密耦合。辽宁工程技术大学电气与控制工程学院的刘傲阳、刘健辰，从充电网运营商自身利益最大化的角度出发，解决电动汽车充电站最优充电定价问题。计及城市交通网和配电网的相互影响，并保护各个部门的隐私信息。综合考虑燃油车辆和电动汽车的碳排放，通过充电价格调控电动汽车充电行为，使充电负荷在不同配电网之间转移，促进电气化交通网的最优经济-低碳运行。数值算例验证了所提出模型和方法的有效性，以及充电网运营商优化定价对电气化交通网的影响。

预计到2040年，电动汽车销量将达到5600万辆，占全球汽车存量的30%以上，电动汽车在城市中的渗透率不断提高。大规模采用电动汽车取代燃油车辆是减少城市交通系统温室气体排放和减轻环境污染的重要途径。解决阻碍电动汽车推广的里程焦虑的解决方案是在城市交通网之中部署电动汽车充电站。

随着电动汽车的发展与城市中电动汽车渗透率的提高，城市交通网和配电网之间的耦合与联系日益紧密，电动汽车的充电行为对路-电双网的联合运行具有显著影响。已有的研究大多忽略了充电网络运营商在充电定价中的自身利益，电动汽车充电站只是简单地将相应的配电网节点电价作为充电价格。

虽然配电网节点电价可以表征配电网的运行状态，但充电网运营商通过独立定价可以将城市交通网的路况和不同电动汽车充电站的使用情况考虑在内，从而充分改善路-电双网的联合运行状况。实际上，在中国已有企业有权在政府的指导下设定充电价格，如TELD和国家电网电动汽车服务公司。

辽宁工程技术大学电气与控制工程学院的研究者，从具有独立定价权的充电网运营商的角度出发，研究了考虑电气化城市交通网联合运营系统中电动汽车充电站最优充电定价问题。

图1 含充电网运营商的电气化交通网

他们基于燃油车辆/电动汽车混合交通流模型描述的城市交通网和基于二阶锥松弛技术建立的配电网，构建含独立定价充电网运营商的电气化城市交通网联合运营系统模型。通过最佳响应迭代法，实现了电动汽车充电站最优充电价格的分散式求解，配电网、城市交通网和充电网运营商之间只进行少量的信息传递，保证各个部门的内部信息对外保密。

图2 交通-配电联合系统

研究者发现，充电网运营商通过独立定价引导电动汽车在不同电动汽车充电站之间进行分配，在提高自身利润的同时，可改善配电网-城市交通网双网联合运行状况。另外，与已有的关于充电网运营商独立定价的研究相比，本研究综合考虑燃油车辆的直接碳排放和电动汽车的间接碳排放，实现电气化城市交通网的经济-低碳运行。利用电动汽车充电站分属不同配电网所带来的灵活性，允许电动汽车充电负载在配电网内部和不同的配电网之间转移，达到进一步低碳减排的目的。

案例研究表明，充电网运营商独立最优定价方式对各个部门的运营都能起到优化效果，显著增加了充电网运营商的利润，降低了电动汽车充电过程中产生的配电网碳排放量。研究者指出，下一步可能的研究课题包括考虑不同时段间交通需求的相关性和时间段之间的耦合，扩展为包含分布式能源与储能装置的产消者型充电站，还可以考虑多充电网运营商间的竞价博弈。

本工作成果发表在2024年第5期《电气技术》，论文标题为“低碳目标下电气化交通网最优定价策略”，作者为刘傲阳、刘健辰。