电动汽车充电网络规划方法技术

本发明专利技术公开了电动汽车充电网络规划方法，其包括在待规划区内生成若干充电站位置地标；当任意两个充电站位置地标间的间距均大于等于设定距离时，将所有的充电站位置地标设置为备选方案；当备选方案的个数等于设定值时，分别采用伏罗诺伊图规划出每个充电站位置地标覆盖的充电服务区；选取所有备选方案中服务半径总和最大的备选方案作为选址方案；当所有充电站的充电容量和满足定容约束时，计算充电站的全周期成本；采用改进粒子群算法结合全周期成本更新规划区每个变电站的充电容量；当更新后的所有变电站的充电容量和满足定容约束，且每个变电站的充电容量迭代次数大于设定次数时，输出每个变电站的全周期成本和充电容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及充电站规划
，具体涉及一种电动汽车充电网络规划方法。
技术介绍
电动汽车由于具备零排放，动力来源的可再生性等优点，近些年得到了广泛的发展。作为承接电动汽车的载体，电动汽车充电网络的科学规划至关重要。不同与传统电力负荷，电动汽车负荷在时空分布上具备极高的不确定性，因此在其充电网络的规划上应充分考虑各方面因素。在传统电动汽车充电网络规划中，考虑了路网结构、车流信息、配电网结构和容量约束等因素进行规划建设，该规划方法在配电网络的容量约束条件下，以用户在充电路程中的损耗成本和充电线路投资之和最小为目标来进行站址和接入位置的选择。该方案的不足在于，对于充电站这一具备“服务”特性的个体，“服务”属性突出不足，未能体现出充电网络中充电站在吸引电动汽车负荷时的差异以及为电动汽车提供充电服务的便利程度的不同。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种服务区域广、全寿命周期成本小和充电容量精准的电动汽车充电网络规划方法。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：提供一种电动汽车充电网络规划方法，其包括以下步骤：A、规划待规划区中充电站的网络选址方案a1、在待规划区内生成若干充电站位置地标；a2、当任意两个充电站位置地标间的间距均大于等于设定距离时，将所有的充电站位置地标设置为备选方案；a3、当备选方案的个数等于设定值时，分别采用伏罗诺伊图在待规划区中规划出备选方案中每个充电站位置地标覆盖的充电服务区；a4、计算备选方案中每个充电服务区的服务半径和，并得到每个备选方案中所有充电服务区的服务半径总和；a5、选取所有备选方案中服务半径总和最大的备选方案作为选址方案；B、计算待规划区中每个充电站的全周期成本和充电容量b1、生成选址方案中每个充电服务区内充电站的充电容量；b2、当所有充电站的充电容量和满足定容约束时，计算充电站的全周期成本；b3、采用莱维飞行改进粒子群算法，并采用改进粒子群算法结合全周期成本更新规划区每个变电站的充电容量；b4、当更新后的所有变电站的充电容量和满足定容约束时，判断每个变电站的充电容量迭代次数是否大于设定次数：b5、若大于设定次数，则输出每个变电站的全周期成本和充电容量。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过对待规划区中充电站服务范围的合理划分，使待规划区具有最大服务半径总和，之后再根据所有充电站的充电容量和满足定容约束时，计算充电站的全周期成本，并采用改进粒子群算法结合全周期成本对所有变电站的充电容量进行迭代操作，以得到精准满足待规划区电动汽车充电需求的充电容量。采用该方法进行电动汽车充电站的构建具有服务区域广、全寿命周期成本小和充电容量精准等优点。附图说明图1为电动汽车充电网络规划方法的整体流程图。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。如图1所示，该电动汽车充电网络规划方法包括规划待规划区中充电站的网络选址方案和计算待规划区中每个充电站的全周期成本和充电容量两大步骤。其中，规划待规划区中充电站的网络选址方案采用以下方式来实现：a1、在待规划区内生成若干充电站位置地标；本方案采用MATLAB进行充电站位置地标的生成，此步骤的充电站位置地标实则为欲打算修建充电站的地理位置坐标。a2、当任意两个充电站位置地标间的间距均大于等于设定距离时，将所有的充电站位置地标设置为备选方案，下面提到的充电站地理距离约束实则为设定距离；该步骤的具体实现方法为：判断所有的充电站位置地标两两之间是否满足“充电站地理距离约束”，其中充电站地理距离约束为：dm-n≥dmin“充电站地理距离约束”中，dm-n为充电站m与充电站n之间的距离，dmin为设定的两个充电站位置地标之间的最小距离。若所有的充电站位置地标两两之间均满足“充电站地理距离约束”，则将所有的充电站位置地标记为备选方案。若任意两个充电站位置地标之间存在未满足“充电站地理距离约束”，则返回步骤a1，直至所有的充电站位置地标两两之间均满足“充电站地理距离约束”。之后，在再重复步骤a1和步骤a2，重复产生M个满足“充电站地理距离约束”的备选方案。a3、当备选方案的个数等于设定值时，分别采用伏罗诺伊图在待规划区中规划出备选方案中每个充电站位置地标覆盖的充电服务区；此步骤的设定值为步骤a2中的M个，其具体个数可以根据规划的实际要求进行合理的选取。步骤a3中进行充电服务区规划时，可以采用以下方式来实现：对于每个备选方案，将其内部的充电站位置地标作为伏罗诺伊图中的点，根据伏罗诺伊图规则，对充电服务区进行划分，根据式(1)做出每个充电站位置地标所在的充电服务区，每个充电服务区在伏罗诺伊图中被称为泰森多边形，对应于每个充电站位置地标服务范围的充电服务区。V(Di)＝{p∈R2|d(p,Di)≤d(p,Dj)本文档来自技高网...

【技术保护点】
电动汽车充电网络规划方法，其特征在于，包括以下步骤：A、规划待规划区中充电站的网络选址方案a1、在待规划区内生成若干充电站位置地标；a2、当任意两个充电站位置地标间的间距均大于等于设定距离时，将所有的充电站位置地标设置为备选方案；a3、当备选方案的个数等于设定值时，分别采用伏罗诺伊图在待规划区中规划出备选方案中每个充电站位置地标覆盖的充电服务区；a4、计算备选方案中每个充电服务区的服务半径和，并得到每个备选方案中所有充电服务区的服务半径总和；a5、选取所有备选方案中服务半径总和最大的备选方案作为选址方案；B、计算待规划区中每个充电站的全周期成本和充电容量b1、生成选址方案中每个充电服务区内充电站的充电容量；b2、当所有充电站的充电容量和满足定容约束时，计算充电站的全周期成本；b3、采用莱维飞行改进粒子群算法，并采用改进粒子群算法结合全周期成本更新规划区每个变电站的充电容量；b4、当更新后的所有变电站的充电容量和满足定容约束时，判断每个变电站的充电容量迭代次数是否大于设定次数：b5、若大于设定次数，则输出每个变电站的全周期成本和充电容量。

【技术特征摘要】
1.电动汽车充电网络规划方法，其特征在于，包括以下步骤：A、规划待规划区中充电站的网络选址方案a1、在待规划区内生成若干充电站位置地标；a2、当任意两个充电站位置地标间的间距均大于等于设定距离时，将所有的充电站位置地标设置为备选方案；a3、当备选方案的个数等于设定值时，分别采用伏罗诺伊图在待规划区中规划出备选方案中每个充电站位置地标覆盖的充电服务区；a4、计算备选方案中每个充电服务区的服务半径和，并得到每个备选方案中所有充电服务区的服务半径总和；a5、选取所有备选方案中服务半径总和最大的备选方案作为选址方案；B、计算待规划区中每个充电站的全周期成本和充电容量b1、生成选址方案中每个充电服务区内充电站的充电容量；b2、当所有充电站的充电容量和满足定容约束时，计算充电站的全周期成本；b3、采用莱维飞行改进粒子群算法，并采用改进粒子群算法结合全周期成本更新规划区每个变电站的充电容量；b4、当更新后的所有变电站的充电容量和满足定容约束时，判断每个变电站的充电容量迭代次数是否大于设定次数：b5、若大于设定次数，则输出每个变电站的全周期成本和充电容量。2.根据权利要求1所述的电动汽车充电网络规划方法，其特征在于，所述所有充电站的充电容量和满足定容约束为所有充电站的充电容量和大于等于规划区电动汽车最大充电负荷需求。3.根据权利要求2所述的电动汽车充电网络规划方法，其特征在于，所述全周期成本为：其中，PV为年度投资费用折算系数，C1(i)第i个充电站的投资成本，CO...

【专利技术属性】
技术研发人员：向月，张程嘉，刘俊勇，唐权，胥威汀，
申请(专利权)人：四川大学，国网四川省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：四川;51