我院教师万艳妮在电子与电气工程领域顶级期刊《IEEE Transactions on Smart Grid》上发表研究成果

发布时间：2025-05-29 03:13

【电院讯李春树/文、图】近日，我院青年教师万艳妮博士与中国科学技术大学秦家虎教授以及加拿大维多利亚大学施阳教授等人合作在电动汽车协调调度研究领域取得重要研究进展。成果以“Privacy-Preserving Operation Management of Battery Swapping and Charging System with Dual-Based Benders Decomposition”为题发表在电子与电气工程领域顶级期刊《IEEE Transactions on Smart Grid》上，万艳妮博士为第一作者，宁夏大学为第一作者单位。

图1 基于对偶Benders分解的电池充换电系统隐私保护运营管理（论文发表网页界面）

电池充换电系统（Battery Swapping and Charging System, BSCS）（如图2所示）是一种新兴的、具有发展前景的基础设置，能够为电动汽车提供能源补给服务。然而，考虑到BSCS中每个运营商（即电池换电模块运营商和电池充电模块运营商）都有隐私保护需求和个人利益偏好，这给BSCS的运营管理带来巨大挑战。为此，该论文从社会角度研究了BSCS的隐私保护运营管理问题，并对电池的完整换电-充电过程进行详细建模，并同时考虑了动态电池库存和充电电池荷电状态的演化过程（如图3所示）。针对不同运营商对隐私保护的要求以及连续决策变量与离散二元决策变量之间的强耦合问题，提出了一种创新的基于对偶的Benders分解算法，该算法具有以下两个优点：1）每个电池换电和充电模块运营商可以独立解决各自的充换电调度问题，从而保护了个体隐私；2）对偶分解和Benders分解技术的有效结合在实现并行计算、提高调度效率的同时，保证了算法的可扩展性。该研究成果为电动汽车的智能补能决策提供有效的理论指导，对缓解电网调控压力以及新能源汽车产业的发展具有重要的理论价值和现实意义。