一种电动汽车充电站规划方法技术

本发明专利技术提供一种电动汽车充电站规划方法，该方法建立计及交通道路结构、车流信息及用户成本的电动汽车充电站最优规划模型；根据步骤建立的模型确定粒子群优化算法；根据步骤S2确定的粒子群优化算法验证该电动汽车充电站规划方法的可行性和正确性，本发明专利技术实现电动汽车与智能电网的融合发展，充分发挥其作为能量型负载的潜力，提高充电站的优化运行能力，以确保电动车充电过程中快速安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车充电站规划方法
本专利技术涉及电动汽车充电站领域，更具体地，涉及一种电动汽车充电站规划方法。
技术介绍
电动汽车作为新能源汽车的主要发展方向之一，越来越受到人们的重视。近几年，电动汽车产业发展日新月异，作为降低碳排放的重要手段，我国电动汽车产销量快速增长，市场发展迅速，从电动汽车的增长量上来看，未来电动汽车将会迎来爆发式的增长。2018年是电动汽车市场发展最为重要的一年，仅5月份纯电动汽车总体销量达到9.2万辆的水平，同比增长141％，可以看出纯电动汽车已经越来越被消费者所接受。电动汽车的快速增长需配套一定规模的充电设施尤其大功率快充桩，快充设备接入会对电网安全运行造成冲击波动，影响其他用户用电质量。为缓解能源危机，减少碳排放，减少雾霾天，推进具有绿色高效特性的电动汽车将成为未来汽车行业的最新发展方向。随着电动汽车的快速推广，电动汽车充电设施建设正朝着大规模发展的方向发展。随着国家电网“主导快充、兼以慢充、引导换电、经济实用”的建设原则的提出，电动汽车充电市场也逐渐成熟。为迎合市场发展，必须以满足用户出行需求为前提，以提高社本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车充电站规划方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：建立计及交通道路结构、车流信息及用户成本的电动汽车充电站最优规划模型；/nS2：根据步骤S1建立的模型确定粒子群优化算法；/nS3：根据步骤S2确定的粒子群优化算法验证该电动汽车充电站规划方法的可行性和正确性。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车充电站规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：建立计及交通道路结构、车流信息及用户成本的电动汽车充电站最优规划模型；
S2：根据步骤S1建立的模型确定粒子群优化算法；
S3：根据步骤S2确定的粒子群优化算法验证该电动汽车充电站规划方法的可行性和正确性。


2.根据权利要求1所述的电动汽车充电站规划方法，其特征在于，所述步骤S1的具体过程包括：
充电站选址模型建立：
电动汽车充电站的建设成本包括征地成本、基础设施建设成本、设备购置成本及设备维护成本，社会总成本不但包括了充电站投资成本和维护成本，还包括用户的充电成本；
1)电动汽车充电站j的年投资费用C1为：



其中，Aj和CjF分别为充电站j的征地面积及其单价；α表示充电机等设备购置及充电站修建成本等效投资系数；Nist为充电机装备数量；r0为充电站贴现率；β为每台充电机购置费用；nr为充电站的使用年限，n＝1,2,3,…,N，N表示规划区内待建设电动汽车充电站的数量；
2)电动汽车充电站j的年运行维护费用C2如下：



其中，δ表示比例系数；
3)用户的充电成本C3包括用户需充电时的空驶损耗成本与用户排队等待成本：



其中，CDT为用户需充电时的空驶损耗成本；CQT为用户排队等待成本；γ为道路曲折系数[13]；Sij为用户位置i到目的充电站j的距离；nev为各路口平均每日需充电的车辆数；Ee为每千米行驶平均耗电量；p为车站充电电价；ζ表示出行时间成本；Wqj为各充电站的排队等待时间期望；
4)全社会总成本最小优化模型为：



其中λ、ψ、η分别表示充电站投资成本权重，运行成本权重及充电成本权重，令λ＝0.5，ψ＝0.2，η＝0.3。


3.根据权利要求2所述的电动汽车充电站规划方法，其特征在于，所述步骤S1的具体过程还包括：
基于M/M/s排队理论的定容模型建立：
对于电动汽车用户来说，充电站的规模越小，在交通流量均等的情况下，用户在充电站花费的时间就会越长，用户的舒适体验就会降低；换言之，对于充电站运营商来说，充电站越大，建设成本就越高，同时规模过大会造成大量的充电桩闲置，造成资源浪费；电动汽车充电站的充电桩数量应以排队等待时间的期望为基础，建立充电站容量优化模型，使充电站的容量配置不仅可以满足用户的充电需求，还实现资源的合理配置：
电动汽车排队等待时间期望的数学模型为：






其中，Wt为用户排队等待时间期望；ρ表示充电机的平均服务效率；ε表示平均每小时电动汽车到达充电站的车辆数，运用遍历方法求充电机最少配置数目，首先设定充电机数量初始值为Nist，最大时间预期为Wmax，且Nist＝Fceil(ρ)，接着增加充电机数量，直到Wt<Wmax，所得Nist即为所求解。


4.根据权利要求3所述的电动汽车充电站规划方法，其特征在于，所述步骤S1的具体过程还包括：
设置约束条件：
1)系统潮流约束



2)节点电压约束
Vimin≤Vi≤Vimaxi＝1,2,...,M
3)支路传输功率约束
Pimin≤Pi≤Pimaxi＝1,2,...,L
4)充电站数量约束



其中，P...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲锐，罗毅初，黄小耘，曾中梁，陈雪，刘成，温纪营，万中田，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44