一种充电站建设的规划方法、系统及终端设备技术方案

本发明专利技术提供了一种充电站建设的规划方法、系统及终端设备，方法包括：获取选取区域的道路信息、道路仿真模型；获取基于预设的约束条件、交通流量矩最大、建设运维成本最小和光伏消纳能力最大建立的多目标规划模型；对所述多目标规划模型求解获得所述选取区域的充电站规划位置。本发明专利技术根据预设的约束条件、交通流量矩最大、建设运维成本最小和光伏消纳能力最大建立多目标规划模型，并通过多目标规划模型求解得到选取区域的充电站规划位置，考虑了城市交通流量和光伏出力不确定性等因素的影响，能更准确的得到充电站的规划位置。

【技术实现步骤摘要】
一种充电站建设的规划方法、系统及终端设备
本专利技术属于道路规划
，尤其涉及一种充电站建设的规划方法、系统及终端设备。
技术介绍
随着电动汽车的增加，作为电动汽车健康发展的重要配套设施，充电站可以在必要的时刻给予电动汽车一定的能量补给，以满足其行驶需求。因此，充电设施的规划建设只有赶上甚至适度超前于电动汽车增长的速度，才不会成为制约其发展的环节。现有的城市电动汽车快速充电站，由于建设时规划不合理，造成充电站分布不均、资源浪费等问题。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术实施例提供了一种充电站建设的规划方法、系统及终端设备，以解决现有技术中充电站建设规划不合理问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种充电站建设的规划方法，包括：获取选取区域的道路信息、道路仿真模型；获取基于预设的约束条件、交通流量矩最大、建设运维成本最小和光伏消纳能力最大建立的多目标规划模型；对所述多目标规划模型求解获得所述选取区域的充电站规划位置。本专利技术实施例的第二方面提供了一种充电站建设的规划系统，包括：第一信息获取模块，用于获取选取区域的道路信息、道路仿真模型；第二信息获取模块，用于获取基于预设的约束条件、交通流量矩最大、建设运维成本最小和光伏消纳能力最大建立的多目标规划模型；计算模块，用于对所述多目标规划模型求解获得所述选取区域的充电站规划位置。本专利技术实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述充电站建设的规划方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述充电站建设的规划方法的步骤。本专利技术根据预设的约束条件、交通流量矩最大、建设运维成本最小和光伏消纳能力最大建立多目标规划模型，并通过多目标规划模型求解得到选取区域的充电站规划位置，考虑了城市交通流量和光伏出力不确定性等因素的影响，能更准确的得到充电站的规划位置。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的一个实施例提供的充电站建设的规划方法的流程示意图；图2是本专利技术的一个实施例提供的图1中S103的流程示意图；图3是本专利技术的一个实施例提供的所选区域道路的拓扑关系示意图；图4是本专利技术的一个实施例提供的起始时间分布图；图5是本专利技术的一个实施例提供的路网交通流量分布图；图6是本专利技术的一个实施例提供的充电站位置规划结果；图7是本专利技术的一个实施例提供的充电站建设的规划系统的结构示意图；图8是本专利技术的一个实施例提供的终端设备的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例1：图1示出了本专利技术一实施例所提供的充电站建设的规划方法的实现流程图，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分，详述如下：如图1所示，本专利技术实施例所提供的一种充电站建设的规划方法，包括：S101，获取选取区域的道路信息、道路仿真模型。在本实施例中，道路信息包括每个路段上采集时刻的车流量、选取区域的路段的起始节点和终止节点、选取区域的路段数、路段长度、最大容量和阻塞容量等。S102，获取基于预设的约束条件、交通流量矩最大、建设运维成本最小和光伏消纳能力最大建立的多目标规划模型。在本实施例中，电动汽车充电站作为连接路网和电网的纽带，应充分考虑其对上级电网供应能力和路网对电动汽车承载能力的影响。因此，在电动汽车充电站选址定容时，应从交通网络、上级供电系统和建设投资三方面入手，针对配电网运行和电动汽车车主充电体验设置约束，形成完整的规划流程。S103，对所述多目标规划模型求解获得所述选取区域的充电站规划位置。在本专利技术的一个实施例中，S101中道路仿真模型包括：1)路段模型：车辆在路段中的运动可以采用累积车辆数N(x,t)来描述，其表示在时刻t之前通过观测点x的车辆数目之和。对于每一个路段，均需确保车辆满足先入先出(FIFO)规则。根据流量和密度的定义，可以求得车流量q(x,t)和车流密度ρ(x,t)分别为：其中：N(x,t0)为t0时刻观测点x的车辆总数；N(x0,t)为t时刻观测点x0的车辆总数。根据交通流三参数关系，自由流速度vfree(x,t)可表示为：从获取的道路信息中得到给定路段参数最大通行能力qmax以及阻塞密度ρjam，路段的临界密度ρcrit和反向激波速度ω可表示为：路段i在时刻t的发送车流Si(t)表示在时段[t,t+Δt]内能够流出路段i下游的最大车辆数。发送车流Si(t)受到该路段上游入口车流和路段容量的约束，可表示为：其中：为路段i的上游入口位置；为路段i的下游出口位置；Li为路段i的长度；vi路段i的自由流速度；为路段i的下游出口流量；为t+Δt-Li/vi时刻位置的车辆总数；为t时刻位置的车辆总数。路段j在时刻t的接收车流Rj(t)表示在时段[t,t+Δt]内能够流入路段j的最大车辆数。接收车流Rj(t)受到该路段下游出口车流和路段容量的约束，表示为：其中：wjwj为路段j的反向激波速度；为路段j的上游入口流量；LjLj为路段j的长度；为路段j的下游出口位置。2)节点模型节点模型用于求时段[t,t+Δt]内可以从上游路段i转移到下游路段j的最大车流Gij(t)，发送车流Si(t)在节点处的分流公式可表示为：其中：Sij(t)为t时刻从路段i发送到路段j的车流；p为路径；P为所有路径构成的集合；δjp为路段和路径关联矩阵δ的元素，如果路段j在路径p上，则δjp＝1，否则δjp＝0；表示第个车辆通过路段i的上游入口边界点的时刻；为t时刻路径p上累积通观测点x的车辆数。Rij(t)表示路段j的接收车流Rj(t)分配到路段i的车流量，其分流公式可表示为：Rij(t)＝pijRj(t)；其中：pij表示路段i的车流进入路段j的优先系数，满足约束转移车流Gij受平均车流量qn,ij、FIFO等约束的影响可表示为：其中：j’为下游路段Jn中除j以外的路段；Rij’为路段j的接收车流Rj(t)分配到路段i的平均车流量；Sij’为t时刻从路段i发送到路段j的车流。交叉口节点模型可分为五类。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电站建设的规划方法，其特征在于，包括：获取选取区域的道路信息、道路仿真模型；获取基于预设的约束条件、交通流量矩最大、建设运维成本最小和光伏消纳能力最大建立的多目标规划模型；对所述多目标规划模型求解获得所述选取区域的充电站规划位置。

【技术特征摘要】
1.一种充电站建设的规划方法，其特征在于，包括：获取选取区域的道路信息、道路仿真模型；获取基于预设的约束条件、交通流量矩最大、建设运维成本最小和光伏消纳能力最大建立的多目标规划模型；对所述多目标规划模型求解获得所述选取区域的充电站规划位置。2.如权利要求1所述的充电站建设的规划方法，其特征在于，所述多目标规划模型包括：交通流量矩函数、建设运维成本函数和光伏消纳能力函数。3.如权利要求2所述的充电站建设的规划方法，其特征在于，所述交通流量矩函数包括：其中，M为交通流量矩值；T为统计时间段数；t为统计时间段；i为路段；I为路段数；qi为路段i的车流量；li为路段i内车辆的平均OD长度；τi为1或0，表示是否可以俘获路段i的交通流量。4.如权利要求2所述的充电站建设的规划方法，其特征在于，所述建设运维成本函数包括：N＝Ccon+Cope；Cope＝ηCcon；其中，N为建设运维成本；Cope为运维成本；η为运维成本的折算系数；Ccon为建设成本；r0为折现率，z为运行年限，K为充电站的个数，Cek为k充电站征地成本，Cb为充电站建设固定成本，P为充电桩数目集合，Cp为单个充电桩造价，A为新建的专变数目集合，Ta为专变a的单个专变的价格，J为新出的专线数目集合，lj为专线j的专线长度，Cj为专线j的专线价格。5.如权利要求2所述的充电站建设的规划方法，其特征在于，所述光伏消纳能力函数包括：其中，Y为光伏消纳能力；BR为线路集合，Gk为线路k不发生潮流倒送前提下的分布式新能源最大装机量。6.如权利要求1所述的充电站建设的规划方法，其特征在于，所述对所述多目标规划模型求解获得所述选取区域的充电站规划位置，包括：根据所述道路信息、所述道路仿真模型和所述多目标规划模型，得到满足约束条件的选取区域的交通流量矩最大值、建设运维成本最小值和光伏消纳能力最大值；根据所述交通流量矩最大值、所述建设运维成本最小值和所述光伏消纳能力最大值，得到选取区域的充电站规划位置。7.如权利要求6所述的充电站建设的规划方法，其特征在于，所述根据所述道路信息、所述道路仿真模型和所述多目标规划模型，得到满足约束条件的选取区域的交通流量矩最大值、建设运维成本最小值和光伏消纳能力最大值，包括：利用所述道路信息和所述道路仿真模型，计算得到每个路段的车流量；利用N...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩璟琳，王涛，凌云鹏，贺春光，韩天华，赵阳，赵海洲，冯胜涛，陈亮，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：河北,13