Optimización y operación dinámica de sistemas distribuidos de recarga de vehículos eléctricos.

Resumen: Un elemento clave para promover la electrificación de la flota automotriz es la disponibilidad de instalaciones compartidas de recarga, distribuidas en las ciudades. Su diseño y operación dan lugar a problemas de optimización y de control dinámico que discutiremos en esta charla.

 
Analizamos primero el problema estático de cobertura de una demanda distribuida en el plano a partir de un conjunto de estaciones distribuidas. Este problema puede pensarse a través del clásico transporte óptimo de Monge-Kantorovich; aparecen distintas preguntas que se pueden responder a través de diferentes problemas de optimización.

 

Pondremos foco luego en la operación dinámica de una instalación de este tipo, sujeta a demanda que aparece progresivamente en el tiempo. La asignación en tiempo real a las estaciones es una decisión egoísta del usuario con información de distancia y estado de congestión. Modelamos la evolución del sistema de colas a través de ecuaciones diferenciales. Se utiliza un problema de optimización y para caracterizar su equilibrio, y su dual de Lagrange para establecer la convergencia por el método de Lyapunov. Extensiones donde la demanda es elástica también pueden analizarse con herramientas similares. Simulaciones estocásticas con vehículos discretos validan la pertinencia de los resultados.