来源：快猛电池 发布日期：2026-07-09 20:48:07

考虑到机场运营中的高能耗问题，有效的动力办理已成为一项要害应战。依据分时电价机制，电池储能体系被引入机场动力办理体系，经过在低谷时段充电、顶峰时段放电来下降运营本钱。本研讨针对机场跨链桥的动态充电调度问题进行优化，以完成机场运营本钱最小化。所提出的动态充电模型整合了外部电网与内部微电网的双重充电来历。针对机场环境中因航班时刻表等要素产生的充电需求不确定性，咱们进一步引入不确定充电需求变量，并提出选用多阶段随机规划办法进行求解。为处理复杂多阶段随机规划的运算难题，本研讨选用价值函数梯度学习（VFGL）算法，经过迭代更新价值函数的方式完成多阶段随机充电调度模型的求解。为验证所提模型的功能，咱们依据实在世界数据展开了一系列数值试验。该多阶段随机充电调度模型在样本内与样本外测试中均表现出更优功能。与基准模型比较，所提模型可别离下降23.43%和14.03%的运营本钱（对应样本内与样本外场景）。此外，咱们评估了影响模型功能的要害要素，并为机场运营方提炼出办理启示。

引言

航空运输对全球经济社会发展至关重要，为时效性货物运输和紧急出行需求供给了不行代替的服务。国际航空运输协会（2023）数据显示，2023年全球航空客运量同比增长36.9%。此外，Flightera（2024）陈述指出全球每日航班量挨近10万架次，凸显其对全球交通网络的重要意义。中国民航局（2024）计算显示，2023年我国民航累计保证航班467万架次，其中正常航班410万架次，航班正常率达87.80%。
航空运输体系日益增长的流量给机场动力办理带来了应战。作为高能耗设备，机场需耗费很多电力经过跨链桥支撑很多航班的日常运营需求。2020年，北京大兴国际机场电力耗费约70亿千瓦时（Online，2019）。高能耗要求牢靠的电力供应，因为电力中止或许导致航班延误或撤销，乃至引发航空运输体系的瘫痪。例如，甲米机场（2024年3月）和曼彻斯特机场（2024年6月）的停电事情影响了数百名乘客并导致航班撤销（Carnoc，2024；CNR，2024）。此外，电力本钱显著影响机场的运营本钱。随着电价继续上涨，机场的动力开销也不断添加。实践上，机场一般选用分时电价机制运营，这意味着电价在一天中会发生变化。一般来说，顶峰时段电价较高，而低谷时段电价较低。因而，优化动力使用战略与充电决议计划以保证运营牢靠性并最小化电力本钱，已成为机场办理者面临的要害应战。
为应对这些应战，电池储能体系已被纳入机场动力体系以提升动力办理功率。经过利用分时电价机制，电池储能体系可在电价较低的用电低谷期储存电能，并在需求顶峰期开释电力，然后完成动力需求平衡并下降运营本钱。中国储能网（2023）数据显示，北京首都国际机场已选用依据储能的设备来处理用电顶峰缺少问题，并助力碳减排。
考虑到机场的高能耗特性、动态电力需求以及分时电价机制，施行电池体系的动态充电战略有助于应对动力办理应战。动态充电指依据实时电力需求和价格波动对充电战略进行调度与调整。比较传统的按需充电或固定时段充电形式，动态充电战略能更灵活地应对动力需求变化。特别是在分时电价机制下，动态充电战略可使机场经过低谷时段充电、顶峰时段放电完本钱钱节约最大化。
此外，与其他电池储能体系不同，航空运输体系的不行猜测性为机场动态充电问题带来了额外应战。由于极点天气和空中交通管制导致的航班频频延误或撤销，机场充电需求具有高度不确定性。忽视这种不确定性或许导致机场运营功率低下，例如因电力供应缺乏引发的航班延误，或在顶峰时段产生高昂充电本钱。因而，机场办理者在进行多时段充放电决议计划时，应考虑充电需求的不确定性，以保证机场动力体系的功率与牢靠性。然而，传统电池储能体系充电调度的处理计划一般假设航班准点运转，疏忽了机场运营中的不确定性要素（竹内等，2012；唐等，2022；王等，2019）。 （说明：依据用户供给的术语表，本文未涉及需强制转换的专用术语，故严格遵从学术翻译标准处理。其中： 1. "multiple periods"译为"多时段"以契合电力体系领域术语习气 2. 保存"battery energy storage systems"标准译法"电池储能体系" 3. 选用中文分号分隔文献引用，契合《GB/T 7714-2015》标准 4. "charging and discharging decisions"译为"充放电决议计划"保证专业术语一致性 5. 经过"不确定性要素"的表述增强学术文本的严谨性）
本文提出一种多阶段机场跨链桥充电调度模型以处理上述问题。该动态充电模型整合了外部电网与内部微电网的双向充电。咱们经过构建多阶段随机规划来优化自适应充电计划，然后处理充电需求的不确定性。为求解所提模型，选用值函数梯度学习（VFGL）办法，该办法可在需求不确定条件下生成牢靠的充电调度计划。本研讨旨在为机场运营商供给一种考虑需求不确定性的跨链桥充电调度办理决议计划东西。详细而言，频频的航班延误凸显了考虑不确定充电需求影响的必要性。为此，咱们提出多阶段随机规划以应对需求不确定性问题，并选用VFGL作为高效求解办法。本文的首要贡献可概括如下：
首要，咱们考虑分时电价机制与需求不确定性，优化机场跨链桥储能体系的充电调度计划。据咱们所知，这是首个将充电需求不确定性纳入机场跨链桥电池能量办理问题的研讨。详细而言，咱们提出一种适配机场跨链桥实践运转条件的多阶段随机优化模型，并考虑由不确定航班抵达引发的能耗不确定性。此外，咱们将所提出的充电调度优化模型扩展至电池容量与微电网网络规划问题，这有助于机场运营方规划机场能量办理体系。
其次，为处理复杂多阶段随机优化模型，咱们选用VFGL办法。所提出的VFGL能经过参数化形式直接逼近价值函数的梯度，无需如传统办法般处理多阶段随机优化模型中复杂的场景树结构。
最后，依据实在数据展开的一系列数值试验验证了所提模型与办法的功能。与传统按需充电形式和确定性模型比较，所构建的多阶段随机规划模型在样本内和样本外均展现出更优功能。此外，研讨结果为机场动力办理运营者供给了有价值的洞见与实用东西。