【技术实现步骤摘要】
一种考虑充电效能的电动汽车充电设施优化配置方法
[0001]本专利技术涉及电动汽车用电特性分析及电能替代系统
，尤其涉及一种综合了各阶段成本分析的考虑充电效能的电动汽车充电设施优化配置方法。
技术介绍
[0002]能源与环境问题日益显现，通过电代煤、电代油等电能替代传统化石能源的方式可以很好改善我国目前面临的终端能源消费环节环境污染和能源紧缺问题。电动汽车作为电代油的主要发展产物，对汽车产业影响力巨大，现今如何提高电动汽车相较于燃油车的经济优势成为影响电动汽车快速发展的重要研究课题。
[0003]现有的研究成果来看，目前已有部分学者针对电动汽车全周期成本量化问题展开研究，主要构建电动汽车有关能源消耗、温室气体排放及污染物排放的计算模型，但并未很好的将生命周期各成本区分开，且对于电动汽车使用成本中的添加能源限制成本考虑不充分。对于电动汽车充电需求的研究，有些学者根据出行距离及充电起始时间进行建模，得到电动汽车充电负荷时间分布；或利用出行链理论归纳家用电动汽车出行规律，对电动汽车的充电需求分布进行建模；或基于蒙特卡...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种考虑充电效能的电动汽车充电设施优化配置方法，其特征在于，对全生命周期成本进行静、动态分类，将受日行驶里程影响的成本定义为动态成本f
c2
，不受影响即为静态成本f
c1
；基于各项动态成本f
c2
和静态成本f
c1
，得到汽车全生命周期成本量化模型目标函数f
LCC
＝f
c1
+f
c2
；基于电动汽车出行特性综合考虑影响电动汽车充电效能中汽车充电功率，充电站密度、电动汽车电池组容量等因素，以此在全生命周期成本模型基础上建立电动汽车充电设施优化配置模型，在模型中对充电站最短距离、在充电站内充电时长两个特征量进行优化；设立电动汽车充电设施优化配置模型的充电站选址约束、电动汽车充电功率约束和电动汽车电池容量约束；使用改进飞蛾优化算法对电动汽车全生命周期模型进行优化求解进而得到电动家用车最佳充电功率及汽车电池容量。2.根据权利要求1所述的一种考虑充电效能的电动汽车充电设施优化配置方法，其特征在于，所述动态成本表示为：所述静态成本表示为：其中，f
V
为购置成本；为年度维修成本；f
R
为报废成本；为年度运行成本；f
O
为政府补贴；f
B
为设备更换成本；f
E
为添加能源限制成本；x1、x2、x3为0
‑
1变量，当x1、x2、x3均取0时，考虑车型为燃油车，当x1、x2、x3均取1时，则表示考虑车型为电动车。3.根据权利要求1所述的一种考虑充电效能的电动汽车充电设施优化配置方法，其特征在于，电动汽车充电设施优化配置模型表示为：min C
k
＝f
B
+f
E
＝a1C
pil
+a2C
den
+a3C
per
式中，f
B
为设备更换成本；f
E
为添加能源限制成本；C
pil
为充电功率折算成本；C
den
为快充站密度折算成本；C
per
为电池性能折算成本；a1、a2、a3为可调节影响因素权重系数，3个系数之和为1。4.根据权利要求1所述的一种考虑充电效能的电动汽车充电设施优化配置方法，其特征在于，采用Dijkstra算法将电动汽车归算至与其距离最近的节点，求取电动汽车所在节点与各个充电站节点间的最短距离。5.根据权利要求4所述的一种考虑充电效能的电动汽车充电设施优化配置方法，其特征在于，Dijkstra算法步骤为：步骤1：记区域[i,l]内所有已知可能的最短路径的节点集合为A，未确定最短路径的节点集合为B；步骤2：在集合A中确定电动汽车出发点为O，统计节点O到每一个充电站节点的最短路径，要求O到A中各节点的最短路径不大于到B中任何节点的距离，归纳出距离O最短路径的节点d
*
加入集合A；步骤3：更新节点d
*
所用最短路径时间作为相邻节点到O的元素值；步骤4：重复步骤2和步骤3，对比B中所有已更新节点，直到区域内所有充电站节点加入集合A。6.根据权利要求1所述的一种考虑充电效能的电动汽车充电设施优化配置方法，其特征在于，充电站内充电时长包括站内等待时长和进行充电时长，根据M/G/k排队模型充电时长计算公式如下：
式中：Z
e,j
为空驶里程所需时长；L
o,d
、L
o,j
、L
j,d
分别为单次出行理想里程、出发点到充电站j的距离、充电站j到终点的距离；v
e
为电动汽车平均行驶速度；T
j
为电动汽车充电过程所需时长；单日Y位用户前往充电站进行充电服务；t
e,j
为用户e在快充站等待充电服务的...
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