近年来，能源互联网与“能源开放共享”战略加速了风、光等异质能源的时空协同。《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》明确提出依托全国性交易平台打破跨区域壁垒，构建适应高比例可再生能源接入的新型电力系统。在此背景下，交通领域低碳转型进一步凸显电-交通互联系统协同的必要性。电动汽车（Electric vehicle，EV）作为交通低碳化的重要推动力，其规模持续扩大。随着EV规模化发展，其可移动储能价值愈发凸显。一方面，大规模分布式能源并网推动用户逐步从电能“消费者”向兼具发电与用电功能的“产消者”转型。另一方面，EV具备的时空调节能力，为解决新型电力系统中源荷不匹配问题提供了新途径。本文提出一种考虑电动汽车用户均衡行为的电-交通互联系统能源共享交易建模策略。为准确刻画网络中电动汽车的充电均衡特征，建立了一个融合电动汽车行为的混合交通流网络模型，并基于用户均衡理论分析了交通流的分配机制。其次，提出以产消者为主体的能源共享交易模式下的配电网二阶锥规划最优潮流模型，并设计等价递阶投影映射算法求解产消者的定价策略；最后，利用典型城市交通网络及实际56节点配电网络开展仿真实验，验证了本文方法的有效性。 为分析电动汽车与燃油汽车混行场景下的交通流分配特征，本节构建了一个包含充电设施的交通网络模型。该模型将物理路网抽象为图结构，图中节点代表交通交叉口，与充电站相连的节点额外单独标识；路段则依据功能划分为电动汽车充电路段、燃油汽车使用的旁通路段及适用于所有汽车的一般路段。本模型考虑了充电站对交通网络拓扑及电动汽车均衡行为的影响，其拓扑结构如图1所示。图1直观展现了车辆从起点节点d行驶至终点节点c的出行路径。为了模拟驾驶者行驶时选择进入充电站充电或绕过站点继续行驶的行为，将充电站节点抽象为由3个节点和3条特征路径构成的子网络结构。以图1拓扑为例，该模型在拓扑上包含入口节点、出口节点及快充站节点，在功能路径上分为一般路段、旁通路段及充电路段，且充电路段进一步细分为排队通道和出站通道。 考虑用户的路径选择行为普遍服从自利性原则，即每1位用户均试图最小化其个人出行成本。当任何用户均无法通过调整自身出行路径以进一步降低其出行费用时，系统便达到了一种稳定均衡状态，即经典用户均衡（User Equilibrium，UE）。而在电动汽车与传统燃油车辆混行的现代交通网络中，各类用户面临路径、充电等多重异构成本，进一步催生出混合用户均衡（Mixed User Equilibrium，MUE）的新范式。 能源共享模式下，各产消节点配置分布式可再生发电机，满足自身负荷并为充电站供电。当节点电能富余时，可向其他节点共享，降低输配电成本和网络损耗；电能不足节点则可获取额外电力供应，减少供电可靠性不足的额外费用，降低用电成本。本文基于有向图理论对辐射型配电网的拓扑特性进行数学建模。考虑电动汽车充电站的交通流量与充电负荷存在显著的正相关性，二者关系可通过以下映射函数予以量化： 能源共享交易机制下配电网运营商与电力产消者间的博弈机理如图2所示。在产消者集群模式下，各产消者通过能源共享模式协同交易；配电网运营商基于产消者的最优响应策略确定出清电价，交通网络中的EV用户则根据此调整出行及充电分布，进而影响电价的制定。应当注意，产消者并不具备对用户行为的直接控制，而是通过电价信号从而间接调控用户决策行为。 
本文采用典型地区交通网测试系统和56节点实际配电网系统作为实验算例，其拓扑结构如图3所示。 为验证所提递阶投影映射算法的求解有效性，图4和图5分别展示了投标需求和出清价格的误差迭代曲线。由图4可知，算法在经历10次迭代后实现了误差低于预设阈值10-4的均衡收敛状态。随着迭代次数的递增，迭代误差皆呈现出递减的趋势。同样，图5显示产消者1—产消者4的出清价格误差曲线呈现一致收敛趋势，误差在8次迭代后达到预设精度，整个迭代过程耗时73.71 s。该结果表明所提算法具备良好的收敛性和计算高效性。 图11展示了不同EV渗透率下产消者净成本的趋势。 整体来看，各产消者净成本随EV渗透率提高而下降，其中产消者1敏感性更明显。具体情况为，在渗透率40%~60%范围时，二者呈近似线性负相关；超过60%后净成本下降速率减缓，主要由于初期电价优惠及需求响应收益显著，而后边际收益递减。此外，产消者4净成本随渗透率增加呈先升后降趋势，原因是初期投资成本较高，随后渗透率逐步提高，规模效应逐步显现，使单位成本逐渐降低。 图12（a）—图12（d）给出了不同EV渗透率下各产消者的充电功率及出清价格变化趋势。结果表明：（1）各产消者出清价格随EV渗透率增加呈递增趋势；（2）EV渗透率增大时充电功率整体呈上升趋势。其中，产消者1在渗透率低于50%时充电功率随渗透率增长而下降，产消者2在20%和30%时功率骤降至0。这主要是因产消者2位置偏远，低渗透阶段出行成本高，用户倾向其他节点充电，导致其负荷明显下降，而产消者1因位置优势承担更多负荷。此外，产消者3和产消者4的负荷在较高渗透率后略微下降，原因是产消者2与其他节点出行成本逐渐趋同，吸引了更多用户。 表1展示了不同EV渗透率下各产消者的共享功率。从表中看出，随着EV渗透率提高，多数产消者共享功率总体呈上升趋势。其中，产消者1的共享功率呈先降后升趋势。这主要是由于渗透率小于40%时产消者1承担较多充电负荷，需从市场购电，随充电功率变化，共享功率先减后增。 结论：本文探讨了引入能源共享机制对电动汽车用户均衡行为的影响，并构建了相应的用户行为模型及均衡状态求解方法。通过仿真分析，得出以下主要结论： 1）所提模型更精准地刻画了用户行为与系统需求。与传统不考虑能源共享的电-交通互联系统相比，本文提出的模型能够更准确地反映网络中充电站的充电需求及用户行为意愿，从而为电网与交通网的协同优化提供了可靠分析基础。 2）提出的求解方法兼具高效性与实用性。通过将能源共享机制下的配电网定价策略转化为递阶投影问题，并运用变分不等式方法对非合作博弈下的电动汽车充电行为等价描述，进而求解电动汽车充电行为与能源共享交易市场的双层博弈及均衡状态。仿真验证所提算法计算效率较高，且迭代均能够实现快速收敛。此外，通过多场景对比分析可知，考虑能源共享模式的用户均衡行为能够有效刻画实际交通网的运行特征，优化电网及充电定价策略，降低电网的运行成本，验证了考虑能源共享模式的必要性和优势。 | 
